Американская компания Near Earth Autonomy получила контракт NASA на разработку навигационных систем, которые помогут дроном справиться с так называемой «проблемой 50 футов». Как пишет Aviation Week, такие системы позволят беспилотникам выполнять полеты вблизи земли, деревьев или зданий, а также управлять плотным движением дронов на малой высоте.
«Проблемой 50 футов» называют трудности беспилотников точно определять свои координаты на высоте полета 50 футов (15 метров) или меньше. Дело в том, что для точного контроля нескольких беспилотников в одном воздушном пространстве необходима высокая точность позиционирования.
Однако вблизи зданий или поверхности земли определение координат по спутниковым сигналам может становиться неточным или не работать вовсе. Например, это может происходить из-за появления отраженных сигналов GPS. Кроме того, спутниковые сигналы могут вовсе пропадать при пролете беспилотников под кронами деревьев, арками мостов или в районах города с плотной застройкой.
Разработка новой навигационной системы ведется в рамках проекта Safe50. Прототип системы включает в себя лидар Velodyne 3D, несколько камер и систему инерциальной навигации. Все оборудование устанавливается на подвижную внешнюю подвеску, а его масса составляет около 200 граммов.
Для определения положения дрона после потери или искажения GPS сигнала используется инерциальная система навигации, накапливающаяся ошибка в работе которой частично корректируется данными с лидара. Последний формирует трехмерную карту окружающего пространства, которая также дополняется данными с камер.
Трехмерная карта формируется лидаром из 400 тысяч точек в секунду. После совмещения этой карты и обработанных изображений с камеры готовое изображение пространства сравнивается с цифровыми снимками местности, заложенными в базу данных бортовой системы Safe50. После сравнения, сопоставления и корректировки координат инерциальной системы, дрон с высокой точностью определяет свое положение.
Обновление информации о положении дрона производится системой 200 раз в секунду. Летные испытания прототипа Safe50 уже состоялись. После завершения разработки системы ее включат в состав нового комплекса для автономных дронов, который позволит им уклоняться от столкновений с различными объектами и пролетать на малой высоте над поверхностью, повторяя ее изгиб.
NASA планирует включить Safe 50 вместе с комплексом уклонения от столкновений в более масштабную диспетчерскую систему UTM, предназначенную для контроля полетов большого количества беспилотников в едином воздушном пространстве. Испытания прототипа этой системы состоялись в середине ноября текущего года.
Диспетчерская система UTM, как предполагается, будет полезной в первую очередь для экстренных служб, использующих в поисково-спасательных операциях беспилотники. В UTM предполагается использование центрального сервера обработки данных и специальных пультов управления дронами.
Пульты передают на сервер информацию о взлете и посадке беспилотника, запланированном маршруте его полета, высоте и координатах аппарата. На основе эти данных система дает разрешение на взлет другим аппаратам или предлагает пересмотреть маршрут.
Василий Сычёв
Технологии, которые мы застали
Многие истории, на которые мы обратили внимание вскоре после запуска, в течение этих десяти лет развивались вместе с изданием — о чем мы продолжали писать. Наши редакторы выбрали самые яркие из этих историй, проследили за их динамикой и сравнили нынешнее положение вещей с тем, что было, когда мы написали первую новость на ту или иную тему. Во второй части подборки рассказываем четыре истории про технологии.