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:

Полёт в тишине: в МАИ разрабатывают методику снижения шума в салоне самолёта
Московский авиационный институт

Эмирейтс построит новый жилой комплекс для бортпроводников
Авиакомпания Emirates

Nordwind запустил прямые рейсы из Казани в Стамбул
АО "Международный аэропорт "Казань"

Аэрофлот стал лидером рейтинга лучших работодателей для молодежи FutureToday-2026
ПАО "Аэрофлот"

Программа предполётного контроля загрузки рейсов ORS W&B внесена в Реестр российского ПО
АО "ОРС"

Более 60 человек познакомились с 3D-печатью в Центре аддитивных технологий ОДК в рамках проекта «Ростех.Промтур»
АО "ОДК"

«АльфаСтрахование» назвала самые пунктуальные аэропорты России
АО "АльфаСтрахование"

Дананг, встречай!
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» объявил конкурс на лучший вариант имени для своего талисмана
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Vnukovo JetSet: аэропорт отметил заслуги своих партнеров более чем в 40 номинациях
АО "Международный аэропорт "Внуково"

МАИ отмечен за вклад в развитие технологического предпринимательства в Москве
Московский авиационный институт

Министры промышленности и экономического развития России оценили ход модернизации Казанского авиационного завода
ПАО "ОАК"

Иркутский аэропорт подвёл итоги работы за 2025 год
АО "Международный аэропорт Иркутск"

В новогодние праздники увеличился пассажиропоток Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"

Двигатель ПД-8 для самолета «Суперджет» успешно прошел испытания на попадание птиц
АО "ОДК"

Аэропорт Шереметьево и Всероссийское общество глухих заключили соглашение о сотрудничестве
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Айсен Николаев поставил задачи по развитию авиационной отрасли Якутии
Пресс-центр Республики Саха (Якутия) в Москве

Авиакомпания «РусЛайн» с 31 марта открывает рейсы по новому направлению Нарьян-Мар – Ярославль
АО АК "РусЛайн"

Utair бесплатно перевезет лыжи и сноуборды
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

На предприятии ОДК-Сатурн в Ярославской области назначен новый руководитель
АО "ОДК"