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:

В терминале аэропорта Красноярск заработали банкоматы для держателей карт UnionPay
Международный аэропорт Красноярск

Предпочтения пассажиров авиакомпании Smartavia
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Украшения, сумки и пепельницы на 4,2 млн рублей обнаружили домодедовские таможенники в багаже у россиянки
Домодедовская таможня

«Газпром нефть» и «Аэрофлот» объединяют усилия по развитию индустрии экологичного авиатоплива
АО "Газпромнефть-Аэро"

Аэрофлот и Газпром нефть объединяют усилия по созданию отрасли устойчивого авиатоплива в России
ПАО "Аэрофлот"

В аэропорту Краснодара обновили пассажирскую инфраструктуру в терминалах
Международный аэропорт Краснодар

За год более 8 тысяч пассажиров установили PWA-приложение Аэроэкспресса с офлайн-доступом к билетам
ООО "Аэроэкспресс"

На 33% увеличена пропускная способность при вылете международными рейсами из Казани
АО "Международный аэропорт "Казань"

В Международном аэропорту Владивосток отработали действия служб при аварийной посадке воздушного судна
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Ликвидация авиационной ситуации на аэродроме – тактико-специальные учения в Международном аэропорту «Казань»
АО "Международный аэропорт "Казань"

В МАИ разрабатывают компьютерную модель для виртуальных испытаний композитов на трещиностойкость
Московский авиационный институт

Около 200 тысяч рублей ежемесячно возвращают пассажирам благодаря сотрудникам Единого диспетчерского центра Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"

В Санкт-Петербурге прошел Международный авиатопливный форум RuCORS
АО "Газпромнефть-Аэро"

МАИ обновил введение в специальность для будущих инженеров авиационной и ракетно-космической отраслей
Московский авиационный институт

«Газпром нефть» создаст российскую систему сертификации экологичного биотоплива
АО "Газпромнефть-Аэро"

Ростех объединил науку и промышленность для развития «темных производств»
Госкорпорация Ростех

Пропускная способность международного терминала аэропорта «Якутск» вырастет вдвое благодаря реконструкции
Пресс-центр Республики Саха (Якутия) в Москве

Utair снизил цены на рейсы Тюмень — Анталья на 70%
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Образовательный квадрокоптер с ИИ «Геоскан Пионер Мини 2» получил сертификат «Сделано в России»
ГК «Геоскан»

Более 200 единиц техники, около 4 тысяч литров масел и антифриза: в аэропорту Иркутска готовятся к осенне-зимнему периоду
АО "Международный аэропорт Иркутск"