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:

На ОДК-Климов студенты трека «Крылья Ростеха» получили профессию сборщика авиадвигателей
АО "ОДК"

В мультимедийной бортовой системе Авиакомпании «Аврора» появились сахалинские мультфильмы
АО "Авиакомпания "Аврора"

Специалисты ОДК-Кузнецов заняли призовые места на чемпионате «Время Первых»
АО "ОДК"

Авиакомпания Smartavia начинает регулярные полеты на маршруте Санкт-Петербург-Ижевск
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Почта России и Кыргыз Почтасы заключили соглашение о создании нового логистического коридора
АО "Почта России"

«Газпромнефть-Аэро» провела в Новосибирске заключительный отборочный этап конкурса «Лучший по профессии – 2026»
АО "Газпромнефть-Аэро"

В аэропорту Братск началась заливка разворотной площадки ВПП
Аэропорт Братск

Росэл начал поставлять "Вулканы" для АЭС
Госкорпорация Ростех

Создание и внедрение новых материалов улучшает технические характеристики двигателей ПД-8 и ПД-35
Госкорпорация Ростех

Red Wings увеличила пассажиропоток в Грузию на 23%
АО "Ред Вингс"

Победа предлагает отправиться этой осенью в Объединённые Арабские Эмираты
ООО «Авиакомпания «Победа»

Акции Аэрофлота закрыли дивидендный гэп за 18 дней
ПАО "Аэрофлот"

Специалисты ОДК стали призерами чемпионата «Время первых» в восьми компетенциях
АО "ОДК"

Гатчинское авиаремонтное предприятие ОДК-Сервис отмечает 85-летие со дня основания
АО "ОДК"

Авиакомпания NordStar выступила партнером заплыва X-WATERS Енисей
АО "Авиакомпания "НордСтар"

В МАИ создали первый российский двигатель на криптоне для малых спутников
Московский авиационный институт

Выпускники техникумов пополнили ряды сотрудников ОДК-СТАР
АО "ОДК-СТАР"

2 350 «Паспортов путешественника» получили юные пассажиры Аэроэкспресса за два летних месяца
ООО "Аэроэкспресс"

Аэропорт Красноярск предлагает пассажирам выбрать маскота
Международный аэропорт Красноярск

Игорь Морачев официально утверждён в должности генерального директора АО «Сирена-Трэвел»
АО "Сирена-Трэвел"