Дворівнева технологія інтелектуального застосування бортової відеокамери безпілотних літальних апаратів для моніторингу геопросторових даних

Автор(и)

  • Олександр Євгенович Волков Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України
  • Юрій Петрович Богачук Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України
  • Микола Миколайович Комар Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України
  • Дмитро Олександрович Волошенюк Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.47.14873

Ключові слова:

безпілотний літальний апарат, стабілізація, збурення, відеодані, система керування, відбір зображень

Анотація

Основними причинами погіршення якості знімків, отриманих з борту безпілотного літального апарату (БпЛА), є вітрові збурення, а також зміна положення БпЛА в просторі при маневруванні. Традиційні методи стабілізації траєкторії, що застосовуються в робототехніці, для БпЛА працюють недостатньо добре. У зв’язку з цим є актуальною задача розроблення алгоритмів зменшення впливу дії вітрових збурень та стабілізації траєкторії польоту БпЛА, а також створення методів усунення зображень низької якості, вже отриманих внаслідок дії різних видів збурень.

В даній роботі запропоновано дворівневу технологію, яка визначає критичні параметри руху безпілотних літальних апаратів, здійснює за цими параметрами просторову компенсацію впливу вітрових збурень як у вертикальній так і у горизонтальній площині та забезпечує покращення якості потоку даних бортової відеокамери шляхом відбору якісних зображень, придатних для подальшої обробки.

Перший рівень запропонованої технології забезпечує зменшення впливу вітрових збурень на траєкторію польоту БпЛА, другий рівень виконує категоризацію потоку зображень бортової відеокамери для геопросторового моніторингу за допомогою застосування швидкодіючого інтегрального критерію стабільності, який усуває в реальному часі зображення низької якості з потоку даних бортової відеокамери.

Розроблені система інтелектуального управління БпЛА та процедури селекції зображень за кольором та різкістю дозволяють успішно вирішувати проблеми, в значній мірі подібні до тих, з якими може стикатися людина-експерт при вирішенні інтелектуальних завдань обробки та фільтрації відеоінформації. Тому дані методи, алгоритми та процедури можуть бути імплементовані в перспективні системи інтелектуального керування у галузі моделювання свідомої поведінки людини по виділенню даних, необхідних для сприйняття особливостей зовнішнього середовища.

Біографії авторів

Олександр Євгенович Волков, Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України

Відділ інтелектуального управління, завідувач відділу

Юрій Петрович Богачук, Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України

Відділ інтелектуального управління, провідний науковий співробітник

Микола Миколайович Комар, Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України

Відділ інтелектуального управління, старший науковий співробітник

Дмитро Олександрович Волошенюк, Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України

Відділ інтелектуального управління, науковий співробітник

Посилання

Козуб А.М. Аналіз засобів збору інформації для географічних інформаційних систем. Системи озброєння і військова техніка. 2011. № 3. С. 42-47.

Березина С.И. Автоматизация процесса отбраковки данных, полученных с беспилотных летательных аппаратов. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2014. № 1(14). С. 82-89.

O'Connel, R.F. Design, Development and Implementation of an Active Control System for Load Alleviation for a Commercial Airplane. AGARD Report No. 683. 1980. URL: apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a082959.pdf (дата звернення: 06.08.2020).

Rollwagen, G., Ellgoth, H., Beuck, G. Identification of Dynamic Response, Simulation and Design of a Highly Nonlinear Digital Load Alleviation System for a Modern Transport Aircraft. Proceedings of 17th ICAS Congress. Pp. 427-433, 1990.

Hahn, K. U. Method for reducing the turbulence and gust influences on the flying characteristics of aircraft, and a control device for this purpose. U.S. Patent No. 7,757,993. 2010. URL: patentimages.storage.googleapis.com/4a/d4/43/23cf6b7b0e81df/US7757993.pdf (дата звернення: 06.08.2020).

Beard R.W., McLain T.W. Small Unmanned Aircraft: Theory and Practice. Princeton: Princeton Univ. Press, 2012. 320 р.

Schubert, J., Brynielsson, J., Nilsson, M., Svenmarck, P. Artificial Intelligence for Decision Support in Command and Control Systems. Proceedings of the 23rd International Command and Control Research & Technology Symposium «Multi-Domain C2». 2018.

Gritsenko V., Volkov O., Komar M., Voloshenyuk, D. Integral Adaptive Autopilot for an Unmanned Aerial Vehicle. Aviation. 2018. № 22. Р. 129-195.

Dhawan, A. Methods and apparatus for measuring image stability in a video. U.S. Patent No. 8,254,629. 2012. URL: patentimages.storage.googleapis.com/55/b9/ac/92a09d9df4b14e/US8254629.pdf (дата звернення: 06.08.2020).

Lee, S. H., Yeh, C. H., Kuo, C. J. Home-video content analysis for MTV-style video generation. Storage and Retrieval Methods and Applications for Multimedia. 2005. Vol. 5682. Pp. 296-307.

Roushdy M. Comparative study of edge detection algorithms applying on the grayscale noisy image using morphological Filter. GVIP Journal. 2006. Vol. 6. №3. Pp. 17-23.

##submission.downloads##

Опубліковано

13.10.2020

Номер

Розділ

Інформаційні технології, кібербезпека