Исследователи из КНИТУ-КАИ изучили проблемы и возможности применения БПЛА для мониторинга, обобщая практический опыт и предлагая направления развития отрасли беспилотных систем. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе университета.
Беспилотники позволяют обследовать объекты любой протяженности с разных ракурсов, даже в сложных погодных условиях, фиксируя все данные для последующего анализа. Объекты съемки делят на три типа: точечные (здания), линейные (трассы, трубопроводы), площадные (микрорайоны, леса). Использование воздушного лазерного сканирования даёт возможность создавать детализированные 3D-модели с высокой точностью.
Доцент кафедры КНИТУ-КАИ Никита Левшонков пояснил, что этот метод позволяет измерять геометрические параметры и выявлять препятствия, влияющие на эксплуатацию объектов, а благодаря привязке к координатной системе исследования проходят быстрее и эффективнее. Такой контроль особенно важен для сотен километров трубопроводов в труднодоступных регионах.
Раньше мониторинг проводился с вертолетов, что было дорого и рискованно, теперь беспилотники удешевляют процесс, увеличивают частоту проверок и повышают качество данных.
Аспирант КНИТУ-КАИ Игорь Нафиков отметил, что беспилотники могут выполнять ежедневную съемку строительных объектов, создавая наглядные 3D-модели для отслеживания изменений. Для городских территорий возможно применение тепловизионных камер на БПЛА, что помогает выявлять утечки тепла, контролировать качество ремонта и уточнять расположение инженерных сетей. Это значительно улучшает оперативное управление и повышает эффективность устранения аварийных ситуаций.
Собираемые с борта беспилотника снимки и видео данные используются для создания точных 3D-моделей объектов. Эти изображения обрабатываются алгоритмами машинного зрения, которые выделяют ключевые признаки на объектах мониторинга. Система постоянно обновляется на основе новых данных и действий оператора, обеспечивая непрерывный и эффективный контроль.
В исследовании учёные КНИТУ-КАИ проанализировали беспилотник как инерциальную навигационную систему с датчиками ускорений и угловых скоростей, вычисляющей положение и движение аппарата. Были выявлены ошибки на начальном этапе работы с GPS-навигацией и предложены способы их минимизации. Для повышения точности применяют дополнительные вычислительные блоки и радиопеленгацию — метод определения местонахождения по сигналам радиоизлучения с нескольких точек.
Также проработаны алгоритмы навигации при потере GPS-сигнала, что позволяет беспилотникам эффективно ориентироваться в сложных условиях. В результате исследований составлен перечень технологий для мониторинга разных объектов, что открывает новые возможности для безопасного и точного контроля инфраструктуры.
Российский беспилотник успешно продемонстрировал работу купольной связи. Данная технология предоставляет возможность оперативного создания зоны покрытия связи в заданной местности. В основе системы лежит использование дрона, который выполняет функцию воздушной базовой станции, обеспечивающей доступ к коммуникационным каналам.