• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.12.2023, 13:36
ФизТех
253

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.
ФизТех
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
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

4 июля, 17:28
Evgenia Vavilova

Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

28 июня, 15:51
Александр Березин

На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.

29 июня, 13:56
ЮФУ

Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.

30 июня, 12:35
ИИМК РАН

Ученые Института истории материальной культуры РАН завершили первый этап комплексного проекта по изучению перехода от мезолита к неолиту в Юго-Восточной Прибалтике. Спустя 50 лет после экспедиций выдающегося ученого ИИМК РАН Владимира Тимофеева специалисты вернулись на ключевые памятники Калининградской области, чтобы с помощью современных методов ответить на вопрос о появлении глиняной посуды в регионе аномально поздно — лишь в V тысячелетии до нашей эры.

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.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий