Российские разработчики испытали системы автономной навигации, которые позволяют беспилотникам ориентироваться без спутникового сигнала. Две команды продемонстрировали разные подходы к решению этой задачи на технологическом конкурсе Фонда НТИ Up Great «Автономный поиск» во Владимирской области. Теперь разработки готовят к применению в поисковых операциях «ЛизаАлерт».
Для автономного робота важно не только двигаться по заданному маршруту, но и понимать, где он находится, даже если внешние источники навигационных данных недоступны. Особенно актуальна эта задача при поиске пропавших людей в лесу, где спутниковый сигнал может быть ненадёжным. Именно такой сценарий лег в основу технологического конкурса.
Маршрут без спутников и вмешательства оператора
В рамках испытаний беспилотники должны были преодолевать маршруты протяжённостью от 3 до 5 км без использования приёмника глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Полёты проходили как днём, так и ночью, а вмешательство оператора в выполнение задания не допускалось.
Для решения задачи команды использовали два разных подхода к определению местоположения. Один основан на сравнении изображения с заранее подготовленной картой, второй — на построении карты непосредственно во время движения беспилотника.
Оба подхода направлены на решение одной инженерной задачи: обеспечить автономное ориентирование аппарата в условиях, когда полагаться на спутниковую навигацию нельзя.
ЛИБС — навигация по заранее подготовленной карте
Команда ЛИБС, объединившая специалистов МИЭМ НИУ ВШЭ и компании «Когнитива», использует подход, при котором карта загружается на борт заранее. Во время полёта система сопоставляет изображение, полученное с камеры или тепловизора, с данными карты и на этой основе определяет положение беспилотника.
По итогам испытаний средняя ошибка позиционирования составила 17,65 м при установленном пороге в 100 м.
Одним из испытаний стал финальный ночной полёт, во время которого беспилотник прошёл сквозь облако на высоте 90 м. Этот этап стал частью проверки автономной навигации в условиях, отличающихся от обычного полёта с использованием спутниковых данных.
По итогам конкурса команда ЛИБС заняла первое место и получила 35 млн рублей.
«Дронкам» — построение карты прямо во время полёта
Другой подход представила команда «Дронкам» ГК «Прикладная робототехника». Её система использует технологию SLAM — одновременную локализацию и построение карты окружающего пространства.
В отличие от навигации по заранее подготовленной карте, этот подход предполагает, что беспилотник формирует карту непосредственно в процессе движения и одновременно определяет собственное положение относительно окружающих объектов.
Для реализации решения команда разработала модуль размером 20 × 20 см на собственной электронной базе. В ходе испытаний система продемонстрировала возможность интенсивной работы: за один день команда выполнила 17 вылетов.
По итогам конкурса «Дронкам» заняла второе место и получила 25 млн рублей.
От технологических испытаний к поисковым операциям
Конкурс Up Great «Автономный поиск» был направлен на проверку технологий, необходимых для поиска людей в условиях, когда спутниковая навигация не обеспечивает надёжного позиционирования.
Результаты двух команд показывают, что задачу автономного ориентирования можно решать разными инженерными методами — используя предварительно подготовленную карту или создавая её непосредственно во время полёта.
Следующий этап для разработок — подготовка к практическому применению в поисковых операциях добровольческого поисково-спасательного отряда «ЛизаАлерт». Обе команды занимаются доведением своих систем до использования в реальных поисковых сценариях.
Для таких задач автономная навигация имеет прикладное значение: беспилотник должен сохранять возможность ориентироваться и выполнять маршрут даже тогда, когда спутниковый сигнал недоступен или ненадёжен. Испытания позволили проверить два подхода к решению этой задачи и определить дальнейшие направления их развития.
Для автономного робота важно не только двигаться по заданному маршруту, но и понимать, где он находится, даже если внешние источники навигационных данных недоступны. Особенно актуальна эта задача при поиске пропавших людей в лесу, где спутниковый сигнал может быть ненадёжным. Именно такой сценарий лег в основу технологического конкурса.
Маршрут без спутников и вмешательства оператора
В рамках испытаний беспилотники должны были преодолевать маршруты протяжённостью от 3 до 5 км без использования приёмника глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Полёты проходили как днём, так и ночью, а вмешательство оператора в выполнение задания не допускалось.
Для решения задачи команды использовали два разных подхода к определению местоположения. Один основан на сравнении изображения с заранее подготовленной картой, второй — на построении карты непосредственно во время движения беспилотника.
Оба подхода направлены на решение одной инженерной задачи: обеспечить автономное ориентирование аппарата в условиях, когда полагаться на спутниковую навигацию нельзя.
ЛИБС — навигация по заранее подготовленной карте
Команда ЛИБС, объединившая специалистов МИЭМ НИУ ВШЭ и компании «Когнитива», использует подход, при котором карта загружается на борт заранее. Во время полёта система сопоставляет изображение, полученное с камеры или тепловизора, с данными карты и на этой основе определяет положение беспилотника.
По итогам испытаний средняя ошибка позиционирования составила 17,65 м при установленном пороге в 100 м.
Одним из испытаний стал финальный ночной полёт, во время которого беспилотник прошёл сквозь облако на высоте 90 м. Этот этап стал частью проверки автономной навигации в условиях, отличающихся от обычного полёта с использованием спутниковых данных.
По итогам конкурса команда ЛИБС заняла первое место и получила 35 млн рублей.
«Дронкам» — построение карты прямо во время полёта
Другой подход представила команда «Дронкам» ГК «Прикладная робототехника». Её система использует технологию SLAM — одновременную локализацию и построение карты окружающего пространства.
В отличие от навигации по заранее подготовленной карте, этот подход предполагает, что беспилотник формирует карту непосредственно в процессе движения и одновременно определяет собственное положение относительно окружающих объектов.
Для реализации решения команда разработала модуль размером 20 × 20 см на собственной электронной базе. В ходе испытаний система продемонстрировала возможность интенсивной работы: за один день команда выполнила 17 вылетов.
По итогам конкурса «Дронкам» заняла второе место и получила 25 млн рублей.
От технологических испытаний к поисковым операциям
Конкурс Up Great «Автономный поиск» был направлен на проверку технологий, необходимых для поиска людей в условиях, когда спутниковая навигация не обеспечивает надёжного позиционирования.
Результаты двух команд показывают, что задачу автономного ориентирования можно решать разными инженерными методами — используя предварительно подготовленную карту или создавая её непосредственно во время полёта.
Следующий этап для разработок — подготовка к практическому применению в поисковых операциях добровольческого поисково-спасательного отряда «ЛизаАлерт». Обе команды занимаются доведением своих систем до использования в реальных поисковых сценариях.
Для таких задач автономная навигация имеет прикладное значение: беспилотник должен сохранять возможность ориентироваться и выполнять маршрут даже тогда, когда спутниковый сигнал недоступен или ненадёжен. Испытания позволили проверить два подхода к решению этой задачи и определить дальнейшие направления их развития.
