Андронов Владимир Германович, доктор технических наук, заведующий кафедрой Космического приборостроения и систем связи
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Vladimir G. Andronov, Dr. of Sci. (Engineering), Head of the Department of Space Instrumentation and Communication Systems
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Чуев Андрей Алексеевич, аспирант кафедры Космического приборостроения и систем связи
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Andrey A. Chuev, Post-Graduate Student Space Instrumentation and Communication Systems Department
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Князев Александр Александрович, студент кафедры Космического приборостроения и систем связи
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Alexander A. Knyazev, Student, Space Instrumentation and Communication Systems Department
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Цель исследования. Расширение инструментария использования систем цифрового видеонаблюдения в интересах автономной навигации беспилотных летательных аппаратов в условиях потери сигналов от спутников.
Методы. Разработка математической модели отклонений беспилотного летательного аппарата от заданной траектории основана на теории фотограмметрии в части математического описания взаимной ориентации пары аэрокосмических снимков и параллаксов соответственных точек в зоне их перекрытия.
Результаты. Разработана математическая модель, устанавливающая функциональную связь параметров отклонений беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории и изменений продольного и поперечного параллаксов перекрывающихся изображений подстилающей поверхности, обусловленных этими отклонениями. Получены количественные оценки влияния параметров отклонений на величину изменений продольного и поперечного параллаксов соответственных точек перекрывающихся изображений.
Заключение. Полученные функциональные зависимости обеспечивают возможность автономного обнаружения и оценки уровня отклонений беспилотного летательного аппарата от заданной траектории по углам тангажа, крена и рыскания, а также по высоте и направлению полёта. При этом кроме изображений подстилающей поверхности, получаемых и обрабатываемых в процессе полёта на борту беспилотных летательных аппаратов, не требуется использование другой информации, в том числе цифровых карт района их применения.
Purpose of research is to broaden the tools for using digital video surveillance systems for navigation of unmanned aerial vehicles in conditions of loss of signals from satellites.
Methods. The development of a mathematical model of deviations of an unmanned aerial vehicle from a specified trajectory is based on the theory of photogrammetry in terms of a mathematical description of the mutual orientation of a pair of aerospace images and parallaxes of the corresponding points in their overlap zone.
Results. A mathematical model that determines a functional relationship between the parameters of deviations of unmanned aerial vehicles from a given trajectory and changes in the longitudinal and transverse parallaxes of overlapping images of the underlying surface caused by these deviations, was developed. Quantitative estimates of the influence of deviation parameters on the magnitude of changes in the longitudinal and transverse parallaxes of the corresponding points of overlapping images were obtained.
Conclusion. The obtained functional dependencies provide the possibility of autonomous detection and assessment of the level of deviations of an unmanned aerial vehicle from a given trajectory in pitch, roll and yaw angles, as well as in altitude and direction of flight. At the same time, in addition to images of the underlying surface obtained and processed during flight on board unmanned aerial vehicles, the use of other information, including digital maps of the area of their application, is not required.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.