СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО ПІЛОТУВАННЯ БЕЗПІЛОТНИХ ЛЕТАЛЬНИХ АПАРАТІВ В УМОВАХ ВІДСУТНОСТІ РАДІОЗВ’ЯЗКУ - Shabelnik , Tetyana; Krivenko , Serhii; Koneva , Olena (Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 2020)
У статті розглядається одна з найбільш актуальних проблем пілотування безпілотних летальних апаратів (БПЛА) в умовах відсутності радіозв’язку. Тому метою статті є розробка алгоритму та способу автоматичного пілотування БПЛА в умовах втрати сигналу радіоуправління з використанням методів технічного зору. Найбільш ефективні методи відстеження, ідентифікації і детектування наземних орієнтирів основані на порівнянні еталонної інформації (база даних відомих навігаційних об’єктів) зі спостережною сценою в реальному масштабі часу. Розроблено працездатну систему автоматичного пілотування БПЛА в умовах втрати радіо сигналу управління або GPS-навігації. Апаратне та програмне забезпечення БПЛА забезпечує повноцінне автоматичне управління. Програмування системи складається з двох етапів: планування польотного завдання і розрахунок траєкторії руху БПЛА в польоті. Планування польотного завдання здійснюється заданням орієнтирів топооснови і параметрів польоту щодо них. На цьому етапі складаються критерії генералізації різних компонентів ландшафту і їх поділ по градаціях. Цю роботу поєднують з упізнанням точок, що мають висотні позначки, і фіксуванням висот горизонтальних поверхонь, наявних у районі. Всі горизонтальні поверхні прив’язують найкоротшими знімальними ходами не менше ніж до трьох точок з висотними відмітками. Процес виділення об’єктів на топооснові безпосередньо пов’язаний з її сегментацією, результати якої значно впливають на подальший процес аналізу зображення і управління БПЛА. Під час запуску БПЛА відбувається калібрування початкової точки маршруту. Протягом усієї траєкторії руху система управління автоматично відстежує по топооснові розташування БПЛА щодо заздалегідь зазначених орієнтирів. У процесі польоту зіставляються структуровані кадри місцевості і топооснови. Алгоритм, заснований на зіставленні геометричних параметрів орієнтирів. Такими параметрами прийнято координати геометричного центру О(х, у) та площа S. Відповідність сегментованих відеокадру і кадру топооснови має забезпечуватись виконанням умови мінімального відхилення координат (хк, ук) орієнтирів, а також їх площ Sк. Вперше методом найменших квадратів визначають сигнал управління в трьох осях ОХ, ОY і OZ в залежності від значень розрахованих коефіцієнтів вихідних рівнянь.