Американці врятують дрони від «проблеми 50 футів»

Американська компанія Near Earth Autonomy отримала контракт NASA на розробку навігаційних систем, які допоможуть дроном впоратися з так званою «проблемою 50 футів». Як пише Aviation Week, такі системи дозволять безпілотникам виконувати польоти поблизу землі, дерев або будівель, а також керувати щільним рухом дронів на малій висоті.

«Проблемою 50 футів» називають труднощі безпілотників точно визначати свої координати на висоті польоту 50 футів (15 метрів) або менше. Справа в тому, що для точного контролю декількох безпілотників в одному повітряному просторі необхідна висока точність позиціонування.

Однак поблизу будівель або поверхні землі визначення координат за супутниковими сигналами може ставати неточним або не працювати зовсім. Наприклад, це може відбуватися через появу відображених сигналів GPS. Крім того, супутникові сигнали можуть зовсім пропадати при прольоті безпілотників під кронами дерев, арками мостів або в районах міста зі щільною забудовою.

Розробка нової навігаційної системи ведеться в рамках проекту Safe50. Прототип системи включає в себе лідар Velodyne 3D, кілька камер і систему інерціальної навігації. Все обладнання встановлюється на рухому зовнішню підвіску, а його маса становить близько 200 грамів.

Для визначення положення дрона після втрати або спотворення GPS сигналу використовується інерційна система навігації, накопичувана помилка в роботі якої частково коригується даними з лідара. Останній формує тривимірну карту навколишнього простору, яка також доповнюється даними з камер.

Тривимірна карта формується лідаром з 400 тисяч точок на секунду. Після поєднання цієї карти і оброблених зображень з камери готове зображення простору порівнюється з цифровими знімками місцевості, закладеними в базу даних бортової системи Safe50. Після порівняння, порівняння та коригування координат інерційної системи, дрон з високою точністю визначає своє положення.

Оновлення інформації про положення дрона проводиться системою 200 разів на секунду. Льотні випробування прототипу Safe50 вже відбулися. Після завершення розробки системи її включать до складу нового комплексу для автономних дронів, який дозволить їм ухилятися від зіткнень з різними об'єктами і пролітати на малій висоті над поверхнею, повторюючи її вигин.

NASA планує включити Safe 50 разом з комплексом ухилення від зіткнень в більш масштабну диспетчерську систему UTM, призначену для контролю польотів великої кількості безпілотників в єдиному повітряному просторі. Випробування прототипу цієї системи відбулися в середині листопада поточного року.

Диспетчерська система UTM, як передбачається, буде корисною в першу чергу для екстрених служб, що використовують в пошуково-рятувальних операціях безпілотники. У UTM передбачається використання центрального сервера обробки даних і спеціальних пультів управління дронами.

Пульти передають на сервер інформацію про зліт і посадку безпілотника, запланований маршрут його польоту, висоту і координати апарату. На основі цих даних система дає дозвіл на зліт іншим апаратам або пропонує переглянути маршрут.