3D модель наземних орієнтирів для автономної навігації безпілотних літальних апаратів

O. O. Chuzha, N. V. Pazyura, V. G. Romanenko

Анотація


Майже всі безпілотні літальні апарати оснащуються системами огляду земної поверхні, які можна використовувати для отримання інформації про місцеположення літального апарату використовуючи оглядово-порівняльні методи навігації. Автономне визначення координат безпілотного літального апарату із застосуванням оглядово-порівняльних методів навігації полягає у виявленні за геометричними ознаками наземних орієнтирів розташування яких відоме. Найбільш точно геометричні характеристики 3D об’єкта можна отримати за допомогою його математичної моделі на основі базових елементів форми. Математичну модель об'єкта можна представити у вигляді двох матриць, елементи яких уміщують інформацію про форму об'єкта і опорної поверхні, їх розміри та відбивальні характеристики. Результатом визначення розташування безпілотного літального апарату є правильне вирішення задачі розпізнавання наземних орієнтирів. В реальних умовах заздалегідь визначити кути орієнтації орієнтирів дуже складно, тому необхідно застосувати математичну модель об'єкта і визначати його ознаки для різних кутів орієнтації по відношенню до безпілотного літального апарату. Отже висока імовірність виявлення наземного орієнтиру досягається застосуванням його математичної 3D моделі та визначенням для його розпізнавання двох незалежних ознак об’єму та середньої висоти, в залежності від кутів його орієнтації та геометричної форми.


Ключові слова


Оглядово-порівняльні методи навігації; геометричні ознаки; базові елементи форми; математична модель об'єкта, імовірність правильного вирішення задачі розпізнавання.

Посилання


http://www.oxts.com/technical-notes/why-is-an-inertial-navigation-system-ins-important-for-unmanned-aerial-vehicle-uav-survey-and-mapping-applications.

http://www.aggieair.usu.edu/aircraft.

V.N. Shivrinskyi, On-Board Computer and Navigation Systems. Ulyanovsk, UlGTU, 2010, 148 p. (in Russian).

Y.V. Vizilter and S.Y. Zheltov, “Problems of Technical Vision in Aviation Systems,” Computer Vision in Control Systems of the Mobile Objects. Issue 4, Moscow, KDU, 2011, pp. 11–44. (in Russian).

P. Jokitalo, E. Honkanen, I. Moring, H. Palo, and K. Rautiola, “Transputer based digital signal processing unit for A 3-D vision system,” Microprocessing and Microprogramming, vol. 27, Issue 1-5, Aug. 1989, pp. 143–146.

R.D. Richmond and S.C. Cain, Direct-Detection LADAR Systems. SPIE Publications, Bellingham, WA, 2010.

G.M. Krekov, V.M. Orlov, and V.V. Belov, Imitation Modeling in Problems of Optical Remote Sensing. Novosibirsk, Nauka SO, 1988. 165 p. (in Russian).

I.D. Faux and M.J. Pratt, Computational Geometry for Design and Manufacture, Ellis Horwood, Chichester, 1979.

L.G. Roberts, “Machine Perception of Three-Dimensional Solids,” Optical and Electro-Optical Information Processing, J. T. Tippett, et al., Eds., May 1965.

O.О. Chuzha, “Automatic survey-comparative navigational,” 5th World Congress “Aviation in the XXIst century. Safety in Aviation and Space Technologies” NAU, Sept. 25-27, 2012, pp. 3.3.48–3.3.51.

O.О. Chuzha, “The analysis of images of landmarks for survey-comparative navigation systems,” Issues of the Development of Global System of Communication, Navigation, Survey and Air Traffic Management CNS/ATM. Kyiv, NAU, 2014, 109 p. (in Ukrainian).


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 1990-5548

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.