Идентификация девиаций беспилотных летательных аппаратов по параллаксам изображений

Идентификация девиаций беспилотных летательных аппаратов по параллаксам изображений

Дистанционное зондирование земли, фотограмметрия
УДК: 629.73
DOI: 10.33764/2411-1759-2023-28-1-59-69
1 Юго-Западный государственный университет, г. Курск, Российская Федерация

Финансирование: -

Аннотация:

Статья посвящена исследованию идентификации девиаций беспилотных летательных аппаратов по перекрывающимся изображениям подстилающей поверхности без определения параметров их взаимной ориентации. С этой целью разработана математическая модель, устанавливающая функциональную связь между разностями параллаксов перекрывающихся снимков и параметрами девиации беспилотных летательных аппаратов. При этом учтены все возможные типы девиаций и варианты их комбинаций. Проведены исследования и получены оценки влияния девиаций на величину изменения параллаксов перекрывающихся снимков. Полученные результаты позволили сделать вывод о том, что в процессе полета беспилотных летательных аппаратов представляется возможным выполнять автоматическую идентификацию и оценку их допустимых отклонений от заданной траектории по параллаксам перекрывающихся снимков без определения параметров их взаимной ориентации.

Читать статью Скачать JATS XML

Библиографический список:

  1. Hosseini K., Ebadi H., Farnood Ahmadi F. Determining the location of UAVs automatically using aerial or remotely sensed high-resolution images for intelligent navigation of UAVs at the time of disconnection with GPS // Journal of the Indian Society of Remote Sensing. – 2020. – No 48 (12). – P. 1675–1689. – DOI 10.1007/s12524-020-01187-4.
  2. Kikutis R., Stankūnas J., Rudinskas D. Autonomous unmanned aerial vehicle flight accuracy evaluation for three different path-tracking algorithms // Transport. – 2019. – No. 34 (6). – P. 652–661.
  3. Arulmurugan L., Raghavendra Prabhu S., Ilangkumaran M., Suresh V., Saravanakumar R., Raghunath  M. Kinematics and plane decomposition algorithm for nonlinear path planning navigation and tracking of unmanned aerial vehicles // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – No. 995 (1). – P. 012019.
  4. Luo S., Liu H., Hu M., Dong J. Review of multi-modal image matching assisted inertial navigation positioning technology for unmanned aerial vehicle // Journal of National University of Defense Technology. – 2020.– Vol. 42, No. 6. – P. 1–10.
  5. Веремеенко К. К., Кошелев Б. В., Соловьев Ю. А. Анализ состояния разработок интегрированных инерциально-спутниковых навигационных систем // Новости навигации. – 2010. – № 4. – С. 32–41. 6. Пронькин А. Н., Кузнецов И. М., Веремеенко К. К. Интегрированная навигационная система БПЛА: структура и исследование характеристик // Электронный журнал «Труды МАИ». – 2010. – Выпуск № 41. – Режим доступа: https://trudymai.ru/.
  6. Деришев С. Г. Беспилотные авиационные комплексы для геофизических исследований и мониторинга земной поверхности // ГЕО-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. конгр.: сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19–29 апреля 2010 г.). – Новосибирск : СГГА, 2010. Т. 4, ч. 1. – С. 46–50.
  7. Эпов М. И., Злыгостев И. Н. Применение беспилотных летательных аппаратов в аэрогеофизической разведке // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология»: сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 10–20 апреля 2012 г.). – Новосибирск : СГГА, 2012. Т. 2. – С. 22–28.
  8. Кузнецов И. М., Пронькин А. Н., Веремеенко К. К. Малогабаритные интегрированные навигационные модули: алгоритмы и особенности структуры // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2010. – Т. 104, № 3. – С. 245–250.
  9. Веремеенко К. К., Антонов Д. А., Жарков М. В. и др. Интегрированная система ориентации  и навигации БПЛА // Московский авиационный институт (государственный технический университет). – 2011. – № 4. – С. 22–28.
  10. Салычев О. С. Автопилот БПЛА с инерциальной интегрированной системой – основа безопасной эксплуатации беспилотных комплексов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.teknol.ru/trash/uav_autopilot_salychev_2602182965.pdf.  
  11. Олейник И. И., Черноморец А. А., Андронов В. Г. и др. Малоразмерные беспилотные летательные аппараты: задачи обнаружения и пути их решения : монография / Под ред. В. Г. Андронова. – Курск : Юго-Зап. гос. ун-т, 2021. – 171 с.  
  12. Товкач С. Е. Информационно-измерительная система пирометрического типа для малоразмерного беспилотного летательного аппарата. – Тула : ТГУ, 2010.
  13. Ардентов А. А., Бесчастный И. Ю., Маштаков А. П. [и др.] Алгоритмы вычисления положения и ориентации БПЛА // Программные системы: теория и приложения. – 2012. – Т. 3, № 3(12). – С. 23–38.
  14. Барбасов В. К., Руднев П. Р., Орлов П. Ю., Гречищев А. В. Применение малых беспилотных летательных аппаратов для съемки местности и подготовки геоинформационного контента в чрезвычайных ситуациях // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IХ Междунар. науч. конгр: Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия»: сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15–26 апреля 2013 г.). – Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2. – С. 158–163.
  15. Антонов Д. А., Жарков М. В., Кузнецов И. М., Лунев Е. М., Пронькин А. Н. Определение навигационных параметров беспилотного летательного аппарата на базе фотоизображения и инерциальных измерений // Труды МАИ. – 2016. – № 91. – С. 1–26.
  16. Степанов Д. Н. Методы и алгоритмы определения положения и ориентации беспилотного летательного аппарата с применением бортовых видеокамер // Программные продукты и системы. – 2014. – № 1. – С. 150–157.  
  17. Костюк А. С. Особенности аэрофотосъемки со сверхлегких беспилотных летательных аппаратов // Омский научный вестник. – 2011. – № 1 (104). – С. 236–240.
  18. Михайлов А. П., Чибуничев А. Г. Фотограмметрия : учебник для вузов / Под общ. ред. А. Г. Чибуничева. – М. : МИИГАиК, 2016. – 294 с.
  19. Лобанов А. Н. Фотограмметрия : учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Недра, 1984. – 552 с.
  20. Гермак О. В. Определение элементов взаимного ориентирования снимков // Интернет-журнал «Науковедение». – 2012. – № 4. – С. 1–5.
  21. Андронов В. Г., Чуев А. А., Князев А. А. Определение и оценка уровня отклонений беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории по изображениям подстилающей поверхности // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. – 2022. – № 1 (12). – С. 129–144.
  22. Андронов В. Г., Чуев А. А., Князев А. А. Модель параметров отклонений маршрута полета беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2021. – Т. 25 (4). – С. 145–161. – Режим доcтупа: https://doi.org/10.21869/22231560-2021-25-4-145-161.
  23. Раков Д. Н., Никитин В. Н. Выбор цифрового неметрического фотоаппарата для беспилотного аэрофотосъемочного комплекса // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр.: сб. молодых ученых СГГА (Новосибирск, 10–20 апреля 2012 г.). – Новосибирск: СГГА, 2012. – С. 27–36.