Найти в Дзене
Phantom Techie

Как ориентируются беспилотники?

Итак, в настоящее время основу навигационных систем беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) составляют приёмники глобальных систем спутниковой навигации (ГССН), совмещённые с блоком инерциальных датчиков пространственной ориентации. Такая система обеспечивает достаточно точное определение местоположения БПЛА и параметров его движения при наличие хорошего сигнала ГССН. При комплексировании со спутниковой навигацией возможно применение низкоточных недорогих инерциальных систем, оснащённых микромеханическими датчиками движения. Стоимость такой системы составляет от 5 до 15 тыс. долларов. Инерциальная система такого ценового диапазона не в состоянии осуществлять автономное счисление пройденного пути ввиду высоких скоростей дрейфа гироскопических датчиков. Лучшие образцы без сигнала СНС способны поддерживать точность навигации до десяти минут максимум на уровне 100-150 м. При этом обычно требуется поддержание режима прямолинейного движения без ускорений. Присутствие ГССН сигнала в настоящ

Итак, в настоящее время основу навигационных систем беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) составляют приёмники глобальных систем спутниковой навигации (ГССН), совмещённые с блоком инерциальных датчиков пространственной ориентации. Такая система обеспечивает достаточно точное определение местоположения БПЛА и параметров его движения при наличие хорошего сигнала ГССН. При комплексировании со спутниковой навигацией возможно применение низкоточных недорогих инерциальных систем, оснащённых микромеханическими датчиками движения. Стоимость такой системы составляет от 5 до 15 тыс. долларов. Инерциальная система такого ценового диапазона не в состоянии осуществлять автономное счисление пройденного пути ввиду высоких скоростей дрейфа гироскопических датчиков. Лучшие образцы без сигнала СНС способны поддерживать точность навигации до десяти минут максимум на уровне 100-150 м. При этом обычно требуется поддержание режима прямолинейного движения без ускорений.

Присутствие ГССН сигнала в настоящее время является необходимым условием для автономного беспилотного полёта. В случае же использования на БПЛА инерциальной системы сверхнизкой точности, отсутствие корректирующих сигналов от ГССН приводит к полному развалу инерциальной системы и беспилонтник разбивается. Поэтому подавление ГССН рассматривается в качестве основного метода борьбы с БЛА.

-2

Применение высокоточных инерциальных навигационных систем (ИНС) не решает проблему по следующим причинам: такие системы дороги (от 30-50 тыс. долларов); масса инерциальной системы «средней точности» на лазерных или волоконно-оптических гироскопах составляет от 8 кг, что делает проблематичным их использование на БПЛА малой и даже средней дальностей; принципиальным ограничением ИНС является рост ошибки определения координат с течением времени автономной работы. Точность автономного счисления координат для современных ИНС составляет порядка 1 морской мили за час полёта (для систем высокой точности), что не позволяет обеспечить высокоточное определение координат целей.

-3

Система полёта любого дрона действует благодаря устройству, которое именуется как радар позиционирования и возвращения домой. Большинство современных беспилотников наделяются двумя ГНСС. Традиционно в конструкциях современных дронов задействованы системы GPS и ГЛОНАСС.

-4

Непрерывная видео навигация, основанная на анализе относительного смещения соседних кадров подходит для произвольного полета над неизвестной местностью. В этом случае дополнительный канал с информацией о вычисленном смещении кадров направляется в полетный контроллер для коррекции накопленной ошибки ИНС. После вычисления сдвига между соседними кадрами полученная информация отправляется отдельным информационным каналом в интегрированный в автопилот фильтр Калмана. Такой навигационный канал по изображению хоть и может обладать ощутимой ошибкой определения относительного сдвига, но он не накапливает ошибку по скорости и успешно компенсирует дрейф акселерометров.Предложенный выше способ хотя и существенно повышает качество автономной навигации, но все же накапливает ошибку навигации, поэтому также был предложен вариант дополнительной корректировки положения для типов использования БПЛА предполагающих возвращение на точку запуска по той же траектории или близкой к ней.Этот подход основан на тех же принципах сопоставления изображений, однако сравнение идет не по вычисленным особым точкам с соседних кадров, а по серии признаков, вычисленных ранее и сохраненных в БД вместе с текущей координатной привязкой по GPS или ИНС.