В ТПУ учат дроны летать группами без аварий

Сейчас перед политехниками стоит задача «научить» группу из 10 аппаратов летать, не сталкиваясь друг с другом и объектами окружающей среды, а также безопасно садиться в указанную оператором точку с высокой точностью. При этом высокая точность навигации дронов обеспечивается за счет одновременного использования глобальной системы навигации и ультразвуковой системы.

«Удивить кого-то летающими дронами, в частности квадрокоптерами, сейчас сложно. Но на рынке сегодня нет универсальных и доступных решений, позволяющих поднимать в небо одновременно более трех единиц техники, чтобы они согласованно выполняли заданные действия, находясь близко друг к другу, с минимальным участием человека. Есть решения, позволяющие поднять в небо порядка шести аппаратов, но в таких случаях дроны, как правило, выполняют очень простые задачи — добраться из точки А в точку Б по заданному маршруту. Нам же нужно, чтобы они в целости и сохранности долетели группой, при этом самостоятельно ориентировались в пространстве, принимали решение отклониться от курса, если требуется, и сели близко друг к другу», — говорит разработчик, инженер лаборатории промышленной робототехники ТПУ Максим Мурин.

Система GPS, используемая сегодня для управления беспилотными летательными аппаратами, дает погрешность в позиционировании до 2,5 метров. Чтобы избежать столкновения беспилотников друг с другом, между нами должно быть расстояние в 5 метров. Это ограничение политехники преодолевают с помощью систем ультразвуковых сенсоров, технического зрения и посадки.

«Дрон дооснащается системой ультразвуковой локации, которая позволяет ему обнаруживать препятствия в радиусе семи метров по пяти направлениям. Мы добавили в эту систему оригинальную функцию — дрон способен идентифицировать участника группы, что позволяет синхронизировать их движения и уточнять свои текущие координаты.

Система технического зрения, состоящая из двух видеокамер, расположенных по ходу движения, позволяет обнаруживать препятствия уже на бОльших расстояниях. А система посадки, где также используется камера, направленная вниз, помогает обеспечивать посадку с точностью до одного метра. Хотя испытания в лаборатории показали, что дроны могут садиться с еще большей точностью — на лист бумаги формата А4», — отмечает Максим Мурин.

Ученые отмечают, что разрабатываемый комплекс высокоточной координации полета группы БПЛА позволит снизить суммарную стоимость беспилотников при выполнении задач, допускающих распределение нагрузки, получать больше информации об окружающем пространстве с разных бортов и повысит живучесть системы.

Эта разработка будет полезна при поисковых операциях, мониторинге объектов строительства, энергетики, нефтегазовой отрасли и сельского хозяйства, для дистанционного зондирования Земли и организации совместного использования воздушного пространства, а также в военных целях.

По информации пресс-службы ТПУ.