Ученые из Китая научили беспилотники "видеть" без спутников

Новый метод управления беспилотными летательными аппаратами без использования сигнала ГЛОНАСС или GPS был предложен китайскими исследователями. Исследование основано на методе "image-based visual servoing" (IBVS) с применением наблюдателя скорости для БПЛА. Этот метод позволяет отслеживать динамические объекты даже в условиях отсутствия сигнала ГЛОНАСС или GPS.

Главным отличием предложенного метода является использование упрощенной и декуплированной динамики изображения для БПЛА с помощью виртуальной камеры. Также учтены неопределенности, вызванные непредсказуемыми вращениями и скоростями динамической цели.

В исследовании была представлена новая модель глубины изображения, которая позволяет методу IBVS отслеживать вращающуюся цель с различными ориентациями. Эта модель обеспечивает точность особенностей изображения и плавность траектории при отслеживании вращающейся цели.

Использование наблюдателя скорости является одним из ключевых моментов. Благодаря ему не требуются измерения скорости перемещения, а также снижается помеха, вызванная зашумленными измерениями.

Для компенсации непредсказуемых внешних помех исследователи предложили использовать интегральный фильтр. Стабильность наблюдателя скорости и контроллера IBVS анализировалась с использованием метода Ляпунова.

Результаты сравнительных моделирований и экспериментов показали стабильность отслеживания, способность противостоять помехам и устойчивость предложенного метода при отслеживании динамической вращающейся цели.

Хотя основные принципы данной техники были известны ещё с 1980-х годов, новшеством стало использование усовершенствованных алгоритмов и сенсоров, позволяющих роботам эффективно "видеть" и выполнять сложные задачи.

Ожидается, что новая функциональность будет активно внедряться в военные БПЛА, особенно в свете распространения электронной войны. Тем не менее, в большинстве случаев человеческое вмешательство все еще необходимо для окончательного решения об атаке.