• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.12.2023, 13:36
ФизТех
249

В МФТИ разработали автоматизированную систему кругового обзора для беспилотников

❋ 4.4

Ученые Московского физико-технического института создали прототип оптико-электронной системы беспилотных транспортных средств для построения карт местности и последующего движения по ним. От аналогов новая разработка отличается тем, что может обходиться без средств спутниковой навигации, а в ряде ситуаций — и без лидаров.

Лидары, установленные на беспилотных автомобилях
Лидары, установленные на беспилотных автомобилях / © Getty images / Автор: Наталья Федосеева

Результаты исследований опубликованы в российском специализированном издании «Научное приборостроение». В опубликованной работе речь идет о колесной технике, однако система масштабируема и применима на летательных аппаратах, а также в водной технике. Оборудование устанавливается на крыше транспортного средства и осуществляет сбор данных об окружающей обстановке. Информация с его датчиков и оптических камер поступает в бортовой вычислительный комплекс, где производится ее анализ, построение трехмерной карты местности и локализация автомобиля. Затем на основе полученных данных и заложенных маршрутов система планирует дальнейшие действия.

Одно из важных преимуществ нового комплекса — это возможность обходиться без лидаров. Последние используют короткие лазерные импульсы для замера расстояний до объектов. Они учитывают время, которое требуется лучу, чтобы добраться до объекта и вернуться обратно, и на этих данных строят 3D-изображение окружающего пространства. Однако такие приборы либо дорого стоят для массового применения, либо обладают низкой точностью.

Вместо них в предложенном прототипе разработчики создали систему из нескольких разнонаправленных стереомодулей. Каждый из них состоит из нескольких камер, объединенных в стереопары. Эти устройства снимают изображение с разных ракурсов, впоследствии строя трехмерную модель. Конструктивное исполнение и состав системы дают возможность контролировать окружающее беспилотник пространство. Также при помощи системы возможно построить карту местности, определить на ней местонахождение транспортного средства, произвести анализ полученной информации и построить дальнейшую траекторию автомобиля, как пояснил руководитель Физтех-школы радиотехники и компьютерных технологий МФТИ Дмитрий Гаврилов.

Он добавил, что обработка данных производится в реальном времени и что такое управляемое движение может осуществляться без внешних средств навигации и без наличия инфраструктурной сети — дорожной разметки или специальных ограждений. Это позволяет применять беспилотную технику на незнакомой или неподготовленной местности. Например, в карьерах по добыче полезных ископаемых, при сельхозработах.

«Мы продолжаем работы по беспилотному транспорту, но идем не классическим путем, где используются интернет, ГЛОНАСС и другие вспомогательные комплексы, а делаем систему, которая способна ориентироваться только по видеоизображению. Это полезно в местах, где нет доступа к спутниковой навигации, например под крышей, где высокоточные лидары или навигационные приемники нельзя использовать по причине их высокой стоимости или особенностей концепции изделия в целом», — рассказал Дмитрий Гаврилов.

Вместе с тем авторы подчеркнули, что разработанное решение — это модульная конструкция, что дает возможность применять ее на различных видах техники — от небольших роботизированных роверов, например доставщиков, до крупногабаритных грузовиков или комбайнов. Также важно, что система позволяет строить трехмерные карты различных типов местностей. Например, внутри помещений, шахт или на открытом пространстве. В перспективе возможен выпуск версий, адаптированных для работы в условиях ограниченной видимости, — оснащенных тепловизорами, радарами и другими сенсорами, в зависимости от конкретной постановки задачи. Экспериментальные работы по объединению данных с разных сенсоров уже проводились.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 июня, 10:35
Игорь Байдов

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

13 июня, 17:19
Evgenia Vavilova

Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.

12 июня, 12:35
Evgenia Vavilova

Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.

14 июня, 10:35
Игорь Байдов

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

13 июня, 17:19
Evgenia Vavilova

Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.

12 июня, 12:35
Evgenia Vavilova

Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

17 мая, 10:35
Игорь Байдов

В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.

25 мая, 14:00
Андрей Серегин

В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Ошибка авторизации
По закону на российских сайтах теперь нельзя авторизовываться с помощью иностранных сервисов. Используйте другой способ или восстановите доступ по почте.
Восстановить доступ
Войти по-другому
Вход через почту
Введите привязанную к соцсети почту, чтобы восстановить доступ или получить одноразовую ссылку для входа на сайт.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно