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:

«ЮТэйр» увеличил выручку на 10,5% за 6 месяцев 2025 года
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

В аэропорту Шереметьево отработано оперативное взаимодействие подразделений транспортной безопасности аэропорта и силовых структур в случае риска акта незаконного вмешательства
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Авиационный учебный центр КВЗ подготовил более 10 тысяч летчиков и инженеров
Холдинг "Вертолеты России"

КРЭТ презентовал дрон «Сталкер» для мониторинга сложных объектов
АО "КРЭТ"

Аэрофлот объявляет финансовые результаты по МСФО за 6 месяцев 2025 года
ПАО "Аэрофлот"

ЦАТ ускоряет выпуск деталей авиационных двигателей с помощью аддитивных технологий
АО "ОДК"

AZUR air расширяет программу полётов в Анталью
Авиакомпания AZUR air

«Технопром-2025»: МАИ принял участие в обсуждении нового перечня специальностей в вузах
Московский авиационный институт

Аэропорт Шереметьево в год 80-летия Великой Победы награжден за значимый вклад в организацию федеральной акции «Диктант Победы»
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

МАИ подготовил первую в России группу внешних пилотов-инструкторов для тяжёлых беспилотников
Московский авиационный институт

Авиакомпания «ЮВТ АЭРО» объявляет о запуске прямого рейса Казань — Магас — Казань
"ЮВТ АЭРО"

AZUR air расширяет программу полётов в Анталью из Казани
Авиакомпания AZUR air

Авиакомпания «Волга-Днепр» продолжает предоставлять качественные услуги по доставке грузов
Авиакомпания "Волга-Днепр"

К Луне и дальше: в МАИ разработали метод оптимизации траекторий полёта для будущих космических буксиров
Московский авиационный институт

Ростех и МГТУ им. Н.Э. Баумана будут готовить специалистов для оборонных предприятий Кыргызской Республики
Госкорпорация Ростех

Зеленый тазик, коробку с малиной и черешней, форму охранника и пилотку стюардессы забыли пассажиры «Аэроэкспресса» этим летом
ООО "Аэроэкспресс"

Новые двигатели для Ил-114-300 наработали более двух тысяч часов в ходе испытаний
Госкорпорация Ростех

ОДК сертифицировала «выращенные» детали серийного авиационного двигателя ПД-14
АО "ОДК"

Аэрофлот возобновляет продажи субсидированных перевозок из Калининграда и расширяет программу для жителей ДФО
ПАО "Аэрофлот"

ГТЛК успешно разместила выпуск ЦФА GTLK-02
АО "ГТЛК"