Алгоритм ориентирования сверхлёгкого БПЛА по данным бортового фотовидеорегистратора

Август 13, 2022

Главная
Информатика
Алгоритм ориентирования сверхлёгкого БПЛА по данным бортового фотовидеорегистратора

Содержание

2. Оборудование для ориентирования БПЛА Основные устройства ориентирования легкого БПЛА Система навигации GPS приемник ГЛОНАСС приемник Инерциальная
3. Проблемы позиционирования БПЛА Выход из строя приемника ГЛОНАСС/GPS; Получение данных ГЛОНАСС/GPS с ошибками; Подмена или потеря
4. Существующие варианты увеличения точности позиционирования БПЛА Введение поправок в сигнал ГЛОНАСС/GPS; Ориентирование по трем объектам с
5. Постановка задачи Разработка системы, обеспечивающей ориентирование легких БПЛА с помощью бортового фото-видеорегистратора с обработкой данных на
6. Методы ориентирования человека
7. Предложенная система ориентирования БПЛА Облет территории для получения актуальных снимков и выделения на них характерных объектов;
8. Составление карты Съемка под углом 90 градусов к поверхности земли Ориентирование фотографий на север Выделение интересующих
9. Координаты объектов Рис 2 Рис 1.
10. Хранение объектов Растровые данные Занимают больше места Долго обрабатывать Векторные данные Занимают меньше места Быстро обрабатывать
11. Shapefile .shp — формат для хранения геометрии .shx — файл связи между .dbf и .shp .dbf
12. Язык составления маршрута по шаблону Каждый объект имеет уникальное название Таблица азимутов: Объект №1 – азимут
13. Поиск по карте Вычисляем азимут на ближайший ориентир Достаем нужный шаблон Ориентируем снимки «на север» Преобразуем
14. Эмуляция работы алгоритма
15. Результат Разработана система для ориентирования БПЛА по данным бортового фото-видеорегистратора: Алгоритм составления карты шаблонов Исследованы методы
17. Скачать презентацию

Слайд 2

Оборудование для ориентирования БПЛА
Основные устройства ориентирования легкого БПЛА
Система навигации
GPS приемник
ГЛОНАСС приемник

Инерциальная система
Высотомер
Гироскоп
Акселерометр
Магнитометр
Доп. оборудование
Оборудование связи
Фото-видеорегистратор

Слайд 3

Проблемы позиционирования БПЛА
Выход из строя приемника ГЛОНАСС/GPS;
Получение данных ГЛОНАСС/GPS с

ошибками;
Подмена или потеря сигнала спутниковой системы;
Отсутствие актуальных снимков местности;
Не точная привязка местности к координатам (актуальна при полете на низкой высоте);
Отсутствие видимых наземных опорных точек

Слайд 4

Существующие варианты увеличения точности позиционирования БПЛА
Введение поправок в сигнал ГЛОНАСС/GPS;
Ориентирование по

трем объектам с известными координатами;
Построение карт по фотографиям, сделанным с борта БПЛА;
Уточнение координат местоположения БПЛА по снимку с бортовой камеры и последующей обработкой их на базовой станции;
Ориентирование с помощью карт рельефа

Слайд 5

Постановка задачи
Разработка системы, обеспечивающей ориентирование легких БПЛА с помощью бортового фото-видеорегистратора

с обработкой данных на борту

Слайд 6

Методы ориентирования человека

Слайд 7

Предложенная система ориентирования БПЛА
Облет территории для получения актуальных снимков и выделения

на них характерных объектов;
Привязка выделенных объектов к топографическим данным местности;
Составление карты местности с нанесением выделенных объектов;
Составление таблицы азимутов для направлений от одних выделенных объектов до других;
Запуск алгоритма поиска выделенных объектов;
Создание маршрутов на основе разработанной карты и таблицы азимутов

Слайд 8

Составление карты
Съемка под углом 90 градусов к поверхности земли
Ориентирование фотографий на

север
Выделение интересующих областей на снимках (дома, дороги, выжженные поля, и др. выделяющиеся объекты)
Создание обучающего множества шаблонов с помощью OpenCV

Слайд 9

Координаты объектов
Рис 2
Рис 1.

Слайд 10

Хранение объектов
Растровые данные
Занимают больше места
Долго обрабатывать
Векторные данные
Занимают меньше места
Быстро обрабатывать
Shapefiles

Слайд 11

Shapefile
.shp — формат для хранения геометрии
.shx — файл связи между .dbf и .shp
.dbf —

файл для хранения информации об атрибутах объекта геометрии из файла .shp
Хранение геометрии объектов в файле:
В виде набора геометрических фигур
В виде выпуклой (или невыпуклой) оболочки точек
Готовые библиотеки: Shapefile C Library

Слайд 12

Язык составления маршрута по шаблону
Каждый объект имеет уникальное название
Таблица азимутов:
Объект №1

– азимут на объект №2
Объект №2 – азимут на объект №3
…
Аварийный азимут

Слайд 13

Поиск по карте
Вычисляем азимут на ближайший ориентир
Достаем нужный шаблон
Ориентируем снимки «на

север»
Преобразуем фотографии как шаблон
С помощью каскадного классификатора ищем соответствие на фотографии

Слайд 14

Эмуляция работы алгоритма

Слайд 15

Результат
Разработана система для ориентирования БПЛА по данным бортового фото-видеорегистратора:
Алгоритм составления карты

шаблонов
Исследованы методы хранения данных в ГИС
Алгоритм поиска шаблонов на фотоснимках
Алгоритм составления маршрутов по ориентирам
Разработан прототип системы для навигации полета легкого БПЛА в ручном режиме

Алгоритм ориентирования сверхлёгкого БПЛА по данным бортового фотовидеорегистратора

Содержание

Оборудование для ориентирования БПЛАОсновные устройства ориентирования легкого БПЛАСистема навигацииGPS приемникГЛОНАСС приемник

Проблемы позиционирования БПЛАВыход из строя приемника ГЛОНАСС/GPS; Получение данных ГЛОНАСС/GPS с

Существующие варианты увеличения точности позиционирования БПЛАВведение поправок в сигнал ГЛОНАСС/GPS;Ориентирование по

Постановка задачи Разработка системы, обеспечивающей ориентирование легких БПЛА с помощью бортового фото-видеорегистратора

Методы ориентирования человека

Предложенная система ориентирования БПЛАОблет территории для получения актуальных снимков и выделения

Составление картыСъемка под углом 90 градусов к поверхности земли Ориентирование фотографий на

Координаты объектовРис 2Рис 1.

Хранение объектовРастровые данныеЗанимают больше местаДолго обрабатыватьВекторные данныеЗанимают меньше местаБыстро обрабатыватьShapefiles

Shapefile.shp — формат для хранения геометрии.shx — файл связи между .dbf и .shp.dbf —

Язык составления маршрута по шаблонуКаждый объект имеет уникальное названиеТаблица азимутов:Объект №1

Поиск по картеВычисляем азимут на ближайший ориентирДостаем нужный шаблонОриентируем снимки «на