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:

Аэрофлот предложит моментальное фото на борту в День семьи, любви и верности
ПАО "Аэрофлот"

Новые горизонты: Уральские авиалинии и Сбер расширяют взаимодействие на индийском направлении
ОАО АК "Уральские авиалинии"

Уральские авиалинии и аэропорт Кольцово подписали меморандум о строительстве нового ангара для российских самолетов
ОАО АК "Уральские авиалинии"

AZUR air обеспечила регулярность полетов на уровне 93,3% во втором квартале 2026 года
Авиакомпания AZUR air

Red Wings увеличила на 13% объемы перевозок на самолетах Ту-204/214
АО "Ред Вингс"

Студенты МАИ приступили к летней практике на КнААЗ
Московский авиационный институт

Авиакомпания «Победа» и Ульяновская фабрика Simbirsk Atelier разработали для клиентов не имеющий аналогов вкус шоколада
Авиакомпания "Победа"

Будем рядом в любом случае: команда аэровокзала «Южно-Сахалинск» изучила основные методы оказания первой помощи
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Международный аэропорт Шереметьево - лидер в сфере корпоративных коммуникаций: шесть наград в рейтинге «TOP – COMM 2026»
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Пассажирам Аэроэкспресса впервые раздадут ромашки в честь Дня семьи, любви и верности
ООО "Аэроэкспресс"

Новейший двигатель НК-36СТ-32 разработки ОДК вошел в топ-5 лучших промышленных проектов России
АО "ОДК"

Более 1 000 «Паспортов путешественника» получили маленькие пассажиры Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"

Международный аэропорт Владивосток провел деловую встречу с партнерами из Китая
АО "Международный аэропорт Владивосток"

ОДК впервые представила на выставке ИННОПРОМ новейший поршневой двигатель для гражданских беспилотников
АО "ОДК"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» дал старт карьере островных выпускников
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Информационное сообщение
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Команда холдинга «Росэл» вошла в топ-5 форума «Инженеры будущего»
Холдинг "Росэлектроника"

Аэрофлот возобновляет регулярные рейсы из Краснодара в Дубай
ПАО "Аэрофлот"

Новый зарубежный перевозчик на рейсах в Армению из аэропорта «Казань»
АО "Международный аэропорт "Казань"

ГТЛК завершила контрактацию с государственными заказчиками на поставку беспилотников в рамках ГГЗ-2026
АО "ГТЛК"