Сибирские учёные научили квадрокоптеры следовать за подвижной целью

Опубликовано 16.01.2018 | @AviaRu | 164

Беспилотные летательные аппараты сегодня находят применение во многих областях, однако исследователи продолжают совершенствовать их работу. Сотрудники Института автоматики и электрометрии СО РАН (ИАиЭ СО РАН) разработали метод, позволяющий беспилотному летательному аппарату сопровождать движущийся объект, сообщает издание "Наука в Сибири".

Перед учёными стояла задача научить квадрокоптер следовать траектории, заданной некоторой виртуальной целью в пространстве, например, другим беспилотником (лидером в группе одинаковых устройств). Созданный метод позволяет дрону выбирать нужную скорость в нужном положении — это помогает исключить перегрузки, из-за которых аппарат может вылететь за пределы своей траектории.

— Квадрокоптер получает координаты цели и строит маршрут на основе этих данных, — объясняет научный сотрудник ИАиЭ СО РАН кандидат технических наук Константин Котов. — Дрону достаточно определить всего два параметра: дальность объекта (он отслеживает её с помощью камеры или лазерного сенсора) и угол относительно вектора движения цели. Это похоже на группу самолётов: лётчик видит ведущего и ориентируется, в каком положении должен находиться.

На подобных модельных задачах учёные отрабатывают алгоритмы управления квадрокоптером: учат беспилотные аппараты осуществлять взлёт и посадку или двигаться по заданной траектории. Также специалисты проверяют работоспособность системы управления в присутствии шумов и внешних возмущений, отслеживают устойчивость её поведения.

— Это плацдарм для отладки алгоритмов, — говорит заведующий лабораторией нечетких технологий ИАиЭ СО РАН кандидат технических наук Михаил Филиппов. — Работая в небольших масштабах, мы можем заранее увидеть, как функционирует система, отладить её. Математический алгоритм, который лежит в основе разработанного метода, придуман довольно давно и употребляется во многих устройствах, где требуется движение по заданной траектории.

В ИАиЭ СО РАН работают и над другими задачами, связанными с полётом квадрокоптеров. Например, специалисты решают проблему транспортировки — переноса подвешенного к дрону объекта. Это важно, в частности, для геологов, которые исследуют территорию с помощью беспилотников и переносят на них магнетометр, позволяющий точно и быстро измерять магнитное поле Земли. Сложность заключается в том, что аппарат должен находиться довольно далеко от корпуса дрона (чтобы избежать помех в показаниях датчика), но при этом оставаться стабильным, не раскачиваться. Также учёные обучают квадрокоптеры облетать территорию по заданному временному интервалу: устройству указывают, что оно должно находиться в определённый момент в определенном месте.