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