Несколько беспилотников смогут ориентироваться в единой системе координат, даже если спутниковый сигнал пропадёт. Такую навигационную подсистему для мультироторных аппаратов представила российская компания Wheelies. Она объединила три источника данных — GNSS, бортовые камеры и наземные радиомаяки.
На каждый аппарат устанавливается программно-аппаратный модуль. Он работает на бортовом компьютере и передаёт данные полётному контроллеру. В зависимости от качества поступающей информации система сама выбирает, какой источник координат использовать.
В обычных условиях дрон использует спутниковую навигацию. Система проверяет точность координат и, если сигнал пропадает или становится ненадёжным, переключается на бортовую камеру. Компьютерное зрение сравнивает снимки окружающей местности и по движению объектов определяет, насколько аппарат сместился и повернулся. Радиовысотомер помогает точнее рассчитать расстояние.
По данным Wheelies, погрешность оценки пройденного расстояния составляет до 1% от длины маршрута. При этом спутниковый приёмник продолжает работать параллельно. Когда он снова начинает выдавать достоверные координаты, система использует их, чтобы скорректировать накопившуюся ошибку визуальной навигации.
Наземные маяки объединят дроны в общую систему
Ещё один способ определения координат — наземные радиомаяки, работающие в сверхширокополосном диапазоне. Дрон измеряет расстояние до нескольких таких устройств и по этим данным рассчитывает своё местоположение. Для обработки измерений используется фильтр Калмана — математический алгоритм, который помогает уточнять координаты с учётом поступающей информации.
Радиомаяки нужны не только для навигации отдельного аппарата. Все дроны, находящиеся в зоне их действия, получают координаты в одной системе отсчёта. Она не зависит от спутникового сигнала и может использоваться для согласования действий группы. По заявлению разработчика, такая навигация также подходит для точного позиционирования при автоматической посадке.
Пока Wheelies представила именно демонстратор навигационной подсистемы. Компания продолжает работу над другими компонентами платформы коллективного управления. Среди них — обмен данными между аппаратами, предотвращение столкновений и координация совместных действий.
Генеральный директор Wheelies Дмитрий Кузьма пояснил, что для групповой работы беспилотников недостаточно обеспечить навигацию каждого устройства по отдельности. Аппаратам нужна общая система координат, чтобы они могли согласовывать свои действия. Объединение спутниковой навигации, компьютерного зрения и наземных радиомаяков должно стать основой для дальнейшей разработки таких систем.