Видеокамера вместо GPS: визуальная навигация обеспечит работу БПЛА и роботов в зонах без спутникового сигнала

Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) представили новую разработку в области автономной навигации. Инженер-исследователь Николаос Циоплиакис создал усовершенствованный фильтр для визуально-инерциальных систем (ВИНС), который позволяет беспилотникам и роботам определять свое местоположение с точностью до 10 сантиметров даже там, где сигнал спутников недоступен или подавлен.

Видеокамера вместо GPS: визуальная навигация обеспечит работу БПЛА и роботов в зонах без спутникового сигнала

Традиционные инерциальные системы склонны к накоплению ошибок со временем. ВИНС решает эту проблему, сопоставляя данные с акселерометров и гироскопов с видеопотоком с бортовой камеры, ориентируясь на детали ландшафта. Однако обработка сотен визуальных ориентиров классическими методами требовала колоссальных вычислительных мощностей из-за кубической сложности алгоритмов.

Предложенное решение использует декомпозицию фильтра Калмана через метод главных компонент. Это снижает вычислительную нагрузку до линейной зависимости от числа признаков, сохраняя при этом высокую точность. Ключевое отличие от аналогов – отсутствие временного ограничения на отслеживание объекта. Если контрастный ориентир долго находится в поле зрения, система извлекает максимум информации о перемещении за все время наблюдения, что значительно повышает надежность позиционирования.

Алгоритм уже прошел практическую проверку на стенде-демонстраторе многокамерного жидкостного ракетного двигателя, подтвердив свою эффективность. Система способна работать как с искусственными маркерами, так и с естественными деталями рельефа, не требуя заранее загруженной карты местности.

Результаты исследования удостоены диплома II степени на профильной конференции, а научная статья опубликована в журнале «Гироскопия и навигация». Разработки ученых открывают путь к созданию полностью автономных комплексов для работы под землей, внутри зданий и в условиях радиоэлектронной борьбы.

Читайте также

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем