Российские инженеры повысили эффективность аэросъемки с помощью беспилотников
Массив публикаций о совершенствовании конструкторских разработок и функционала беспилотных летательных аппаратов обусловлен открывающимися перспективами использования БПЛА в различных сферах. Обобщению накопленного практического опыта и поиску магистральных направлений развития отрасли по производству беспилотников поможет исследование ученых КНИТУ-КАИ.
Работа опубликована в журнале Russian Aeronautics. Ученые КНИТУ-КАИ рассмотрели проблемы при проведении мониторинга различных объектов с привлечением беспилотных авиационных систем. Как известно, беспилотные воздушные суда позволяют проводить обследование на всей протяженности объекта, с разных точек съемки в сложных метеорологических условиях, с полной фиксацией всех полученных данных. Чтобы увидеть изменения, которые претерпели объекты, новые снимки сравниваются с базовыми. Объекты аэрофотосъемки с точки зрения применения беспилотных авиационных систем можно условно разделить на три группы – точечные (здания), линейные (трассы, трубопроводы, сети) и площадные (микрорайоны, населенные пункты, промпредприятия, лесные массивы).
С помощью технологии воздушного лазерного сканирования можно создать точные цифровые 3D-копии объектов мониторинга и местности с высокой детализацией в виде трехмерного облака точек.
«Этот метод дистанционного исследования позволяет получить трехмерное представление об объекте мониторинга с возможностью измерения геометрических и объемных характеристик, а также выявить препятствия на местности, мешающие нормальной эксплуатации изучаемого объекта, — поясняет доцент кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов КНИТУ-КАИ Никита Левшонков. — Посредством воздушного лазерного сканирования производится сбор огромного массива качественных данных с привязкой к системе координат, благодаря чему возможно значительно сокращать сроки и проводить частые проверки состояния объекта мониторинга, повышая в целом его отказоустойчивость».
Так, сотни километров трубопроводов и удаленных объектов в сложных географических и климатических условиях требуют постоянного контроля. До появления беспилотных воздушных судов обеспечить такой контроль было делом достаточно трудоемким и дорогостоящим. Наиболее распространенным способом мониторинга был регулярный облет по маршруту на вертолете. Очевидно, что стоимость летного часа этого летательного аппарата очень высока.
Применение БПЛА дешевле, позволяет увеличить количество вылетов, существенно повысить качество наблюдения, при этом отсутствует риск для здоровья и жизни летного и наземного персонала. Кроме того, беспилотные воздушные суда могут следовать по заранее запрограммированной траектории полета, совершать полеты вблизи объектов и у поверхности земли, благодаря чему результаты исследований отличаются высоким уровнем детализации и точностью измерений.
По словам аспиранта кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов КНИТУ-КАИ Игоря Нафикова, при мониторинге объектов строительства БПЛА может близко подлететь к необходимой части объекта или выполнять его ежедневную съемку в автоматическом режиме. Полученный набор снимков легко преобразовать в 3D-модель, наглядно фиксирующую происходящие изменения.
Для целей развития городской агломерации возможно выполнять съемку города с беспилотного воздушного судна с использованием специализированных нагрузок, например, тепловизионной камеры. Интерпретация результатов такой съемки позволяет выявить тепловые утечки в теплосетях или на разных элементах зданий, требующих оперативного или планового ремонта, проверить качество выполненных ремонтных работ и определить фактическое местоположение сетей, часто отличающееся от предполагаемого по исполнительной документации. Благодаря этому повышается эффективность работ, качество выполнения работ подрядчиками, принимаются верные оперативные решения при устранении аварийных ситуаций, констатируют ученые.
Необходимость осмотра замкнутых пространств присутствует практически во всех отраслях промышленности. Строгие правила контроля и устаревающие активы требуют частых, тщательных и более сложных проверок таких элементов, как резервуары, канализационные трубы, шахты, дымоходы, котлы, люки или подземные кабельные каналы. Беспилотные воздушные суда, оборудованные видео- и фотокамерами с высоким разрешением и тепловизионными камерами, позволяют проводить инспектирование выводной трубы в рабочем режиме. Благодаря данным в видимом спектре, полученным с видеокамеры/фотокамеры, возможно обнаружить визуально различимые дефекты и потенциальные проблемы.
На основе данных, полученных с беспилотного воздушного судна, может выстраиваться высокоточная 3D-модель сооружения. Так, на борт беспилотного воздушного судна поступают снимки или видеопоток, которые привязываются к конкретным объектам мониторинга, заведенным в системы управления беспилотного воздушного судна и полезной нагрузки. Изображения обрабатываются с применением алгоритмов машинного зрения, что позволяет находить на снимках ключевые признаки объектов мониторинга. Отметим, что система оперативного непрерывного мониторинга постоянно дообучается на новых снимках и на действиях оператора.
Ученые рассмотрели летательный аппарат как бесплатформенную инерциальную навигационную систему с блоком датчиков линейных ускорений или линейных скоростей, блоком датчиков угловых скоростей и вычислителем вектора состояния объекта. В исследовании описаны ошибки определения пилотажно-навигационных параметров, возникающие на начальном этапе функционирования системы при эксплуатации БПЛА с помощью метода навигации по GPS.
Как стало понятно, эффективность инерциальной навигационной системы можно повысить за счет блоков вычислений с дополнительными функциональными возможностями (например, благодаря триангуляции радиометок (радиопеленгации) — методу определения местоположения источника радиоизлучения с помощью нескольких измерительных пунктов).
В результате проведенных исследований сформированы описание объектов мониторинга и перечень технологий для его проведения в зависимости от объекта мониторинга. Проработана проблема внезапной потери сигнала GPS и предложены алгоритмы навигации при отсутствии спутниковой связи. Показан способ повышения точности навигации беспилотного воздушного судна.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.
В работе летчика-испытателя возникают тысячи нештатных ситуаций. У пилота нет времени на раздумья, действовать нужно очень быстро. Со временем у пилотов появляется так называемая летная интуиция. Однако испытатель Су-57, герой России Сергей Богдан не исключил, что со временем летную интуицию сможет заменить искусственный интеллект.
Ученые Сеченовского Университета и коллеги показали, что поврежденный лицевой нерв можно восстанавливать с помощью участка самого нервного ствола — без забора дополнительного фрагмента собственного нерва из другой области. При этом стандартная пересадка фрагмента собственного нерва пока дала более выраженное восстановление, поэтому новый подход авторы рассматривают не как замену, а как щадящую альтернативу для отдельных случаев.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно