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:

Red Wings выполнила первый рейс из Новосибирска в Батуми
Авиакомпания Red Wings

Импортозамещенный вертолет Ка-226Т совершил первый полет
Госкорпорация Ростех

Более 7,5 тысяч бутылок воды раздал Аэроэкспресс пассажирам своих автобусов за первую жаркую неделю года
ООО "Аэроэкспресс"

«Газпромнефть-Аэро» провела серию мастер-классов и кинопоказ для курсантов УИ ГА
АО "Газпромнефть-Аэро"

В МАИ спроектировали электродвигатель, который можно напечатать на 3D-принтере
Московский авиационный институт

МАИ завершил обучение специалистов предприятий ПАО «ОАК» в области цифровой подготовки авиационного производства
Московский авиационный институт

В ПИШ МАИ создан специализированный участок по производству электродвигателей и генераторов
Московский авиационный институт

Принтер для микроэлектроники: в МАИ разработали бюджетную установку для создания печатных плат
Московский авиационный институт

День в МАИ для топ-руководителей экосистемы Сбера
Московский авиационный институт

Лазерный удар против микротрещин: в МАИ внедряют новый способ упрочнения поверхности авиационных деталей
Московский авиационный институт

Первокурсники «Крыльев Ростеха» освоили токарное дело в ОДК-УМПО
АО "ОДК"

В Москве состоялись II Летние игры Группы «Аэрофлот»
ПАО "Аэрофлот"

ГТЛК закрыла книгу заявок по размещению четырехлетних локальных облигаций серии 002P-13
АО "ГТЛК"

Авиакомпания Vietjet Air и туроператор Anex запускают новый маршрут из аэропорта Шереметьево в Дананг
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Аэропорт Красноярск представил стратегию развития международных перевозок для представителей иностранных государств и подписал меморандум о сотрудничестве с агентством по туризму Красноярского края
Международный аэропорт Красноярск

Из аэропорта Краснодар возобновлены полёты в Омск
Международный аэропорт Краснодар

Новосибирск и Дубай – самые популярные летние направления из Домодедово
Московский аэропорт Домодедово

«РТ-Техприемка» рассказала о цифровых экосистемах для управления качеством продукции на конференции «Эффективное производство 4.0»
АО "РТ-Техприемка"

Utair открывает новые маршруты из Тюмени: Стамбул и Санкт-Петербург
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Партнёров из Китая познакомили с аэропортом Владивосток
АО "Международный аэропорт Владивосток"