Недорогая технология для предотвращения столкновения беспилотников

БПЛА С красной картой монтировано.Кредит: аэрокосмическая наука и техника (2024).Doi: 10.1016/j.ast.2024.109190

Исследование с использованием набора беспилотников подтвердило, что «Несмотря на сниженную стоимость технологии, разработанное нами решение было успешно подтверждено в коммерческих беспилотниках. Использование простого недорогого оборудования и алгоритма, основанного на искусственном зрении и идентификации цвета.Мы разработали надежную технологию, чтобы удовлетворительно предотвратить столкновения между беспилотниками, которые могут быть легко экстраполированы на большинство коммерческих и исследовательских воздушных роботов;

Работа опубликована в журнале аэрокосмической науки и техники.

Большинство беспилотников, с которыми мы знакомы, укомплектованы, даже если они находятся за пределами взгляда оператора.Чтобы беспилотник был полностью автономным, он должен иметь возможность самостоятельно принимать решения о полете без вмешательства человека, другими словами, чтобы решить для себя, как избежать столкновений, поддерживать свой курс перед лицом порыва ветра, контроль скорости полета, Dodge здания, деревья и т. Д.

“Эта работа представляет собой небольшой шаг к полностью автономной навигации, без какого -либо вмешательства человека, так что беспилотники могут решить, какой маневр выполнять, в каком направлении принять, таким образом, предотвращая столкновения друг с другом или с другими воздушными препятствиями. Если мы предположим, что, вВ будущем, наше воздушное пространство будет гораздо более популярным от коммерческих услуг, оказываемых этими беспилотниками, наша работа является небольшим вкладом в этом отношении », - сказал Эстевес.

Автор объяснил, что «наш подход к предотвращению столкновений не требует, чтобы беспилотники обменивались информацией друг с другом; вместо этого они полагаются исключительно на свои бортовые датчики и камеры. Мы получаем сигнал от камеры на борту дронов и обработкаИзображения, мы регулируем реакции роботов так, чтобы они летали гладко и точно ».

В экспериментах исследователи пытались имитировать реалистичные условия беспилотников, другими словами, сценарии, которые могут происходить в типичной городской области в неконтролируемых условиях освещения, с беспилотниками, летящими в разных направлениях и т. Д., Таким образомПриложения, несмотря на первоначальную лабораторную работу.

«Мы оборудовали каждый беспилотник красной картой, которая позволяет программному алгоритму обнаружить наличие приближающегося дрона и измерять его близость», - пояснил Эстевес.«Наше предложение очень простое: каждый беспилотник оснащен встроенной камерой, экран которого разделен на две половины (слева и справа). Эта камера всегда ищет красный цвет карт, упомянутых выше.

«Благодаря простой обработке изображений мы можем выяснить, какой процент камеры занят красным цветом, и находится ли большая часть этого красного на левой или правой стороне экрана. Если большая часть красной зоны включенаЛевая сторона экрана, беспилотник будет летать вправо, чтобы избежать столкновения.

«Когда процент красного цвета на экране увеличивается, это означает, что беспилотники приближаются друг к другу в лоб. Поэтому, когда порог превышается, робот знает, что он должен выполнить маневр избегания.

«Все это происходит автономно, без вмешательства человека.Это мало чем отличается от того, что происходит, когда человек идет по улице, и видит, как кто -то приближается слева, и в этом случае человек пытается двигаться вправо, чтобы они не сталкивались друг с другом.

More information: Julian Estevez et al, A low-cost vision system for online reciprocal collision avoidance with UAVs, Aerospace Science and Technology (2024). DOI: 10.1016/j.ast.2024.109190