В МАИ разработали навигационный комплекс для беспилотников с элементами ИИ

Московский авиационный институт, 17 сентября 2024 года

Группа специалистов кафедры 305 «Пилотажно-навигационные и информационно-измерительные комплексы» под руководством доцента, начальника научно-исследовательского отдела института № 3 «Системы управления, информатика и электроэнергетика» МАИ Константина Веремеенко разработала навигационный комплекс для беспилотников с использованием технологии искусственного интеллекта. Комплекс позволит беспилотной авиационной системе определять местоположение и ориентацию в случае потери спутниковых навигационных сигналов.

Эксплуатанты беспилотных авиационных систем (БАС) часто сталкиваются с ситуацией потери или искажения спутниковых сигналов, особенно в условиях плотной городской застройки: из-за высотных зданий, переотражения сигнала, большого количества антенн и передающих станций поблизости. Чтобы решить эту проблему, в МАИ разработали несколько вариантов бортовых навигационных комплексов и провели экспериментальные исследования возможности применения нейронных сетей для повышения точности и автономности навигации в условиях сложных помех.

В настоящее время большинство навигационных систем БАС работают на основе совместной обработки сигналов разнородных бортовых систем и датчиков. При этом используется специальный математический алгоритм — оптимальный фильтр Калмана, который активно применяется в отечественных навигационных системах с 80-х годов прошлого столетия. У него есть свои ограничения. Так, фильтр оптимально работает только при полной и точной информации о характеристиках измерительных шумов используемых датчиков, а также при непрерывном поступлении сигналов от всех датчиков, в частности, от спутниковых навигационных систем.

Специалисты научной группы создали образцы навигационных комплексов и на легковом автомобиле оборудовали исследовательский стенд. Передвигаясь на нём внутри плотной столичной застройки, группа исследовала и собирала необходимые для обучения нейросети массивы данных навигационных систем. Использованные исследователями спутниковые технологии и аппаратура позволили получать сигнал с высокой точностью. Массивы данных — координаты, скорости и углы ориентации — записывались и в дальнейшем использовались для последующего обучения нейросети, которой предстояло поддерживать нормальную работу навигационного комплекса в периоды отсутствия спутниковых сигналов. При этом нейросеть училась не только распознавать ошибки навигационной системы, но и определять, сигналы каких спутников оказались ненадёжными, исключая их из дальнейшей работы.

— Наша работа показала, что в условиях городской застройки, когда пропадают спутниковые сигналы, искусственная, предварительно обученная глубокая нейронная сеть справляется лучше оптимального фильтра Калмана. Отчасти это происходит потому, что здесь нарушаются условия, при выполнении которых работает этот математический алгоритм. У искусственного интеллекта нет такой строгой математической модели, как у оптимального фильтра, где предсказания проводятся на основе десятков математических уравнений, но у него есть опыт, причём многократный, полученный от десятков и даже сотен проездов. На основе своего предшествующего опыта он может дать точный прогноз, как себя поведёт навигационная система, — отметил Константин Веремеенко.

В результате проведённых исследований на заданном наборе траекторий навигационный комплекс с обученной нейросетью смог справиться с ситуацией потери спутникового сигнала и определять координаты аппарата с приемлемой погрешностью.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.




Сообщения компаний:

«Открытая Мобильная Платформа» выступит генеральным партнёром МАИФ – 2026
МАИФ

Аэрофлот возобновляет регулярные полёты в ОАЭ
ПАО "Аэрофлот"

Геоскан и «ЛизаАлерт» отработали применение дронов самолетного типа для поиска пропавших людей
ГК "Геоскан"

«Российские космические системы» 1946-2026: 80 лет высоких технологий
АО "Российские космические системы"

В аэропорту Иркутска вновь необычный гость — Ил-76ТД-90ВД ANTARCTICA
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Аэрофлот обсудил стандарты доступной среды на авиатранспорте с лидерами инклюзивных проектов и спортсменами-паралимпийцами
ПАО "Аэрофлот"

AZUR air в летнем сезоне продолжит полётную программу в Нячанг
Авиакомпания AZUR air

Санавиация Ростеха приняла участие в отработке полного цикла спасения туристов в горах Камчатки
Госкорпорация Ростех

Ростех представил многоцелевые беспилотники и эффективный комплекс обнаружения дронов на KazanForum 2026
Госкорпорация Ростех

Международный аэропорт Владивосток увеличил пассажиропоток на 13% за 4 месяца 2026 года
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Красноярск станет четвертым городом России, откуда можно улететь в Гуанчжоу
Международный аэропорт Красноярск

Двигатель ПД-8 для самолета «Суперджет» прошел все сертификационные испытания
Госкорпорация Ростех

Аэрофлот открывает продажу билетов на новые рейсы из Красноярска в Гуанчжоу
ПАО "Аэрофлот"

Новое поколение авиаторов обучают работе с пассажирами в аэровокзале «Южно-Сахалинск»
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Группа «Аэрофлот» объявляет операционные результаты за апрель 2026 года
ПАО "Аэрофлот"

Геоскан и «Оператор инфраструктуры БАС» протестировали управление беспилотником с использованием сети наземной связи
ГК "Геоскан"

Red Wings перевезла 50 тысяч пассажиров во Вьетнам за год
Авиакомпания Red Wings

Более 300 тысяч пассажиров перевез Аэроэкспресс с 30 апреля по 11 мая
ООО "Аэроэкспресс"

«Вертолеты России» представляют импортозамещенный вертолет «Ансат» на KazanForum 2026
Холдинг "Вертолеты России"

Эфиопские авиалинии увеличивают частоту рейсов из Домодедово
Московский аэропорт Домодедово