Estimation of the UAV Route Information for the Visual Navigation Task
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2018-3-110-114Keywords:
unmanned aerial vehicle, UAV, informational value, route estimation, visual navigationAbstract
In the paper the method of estimation of informative route of unmanned aerial vehicles (UAVs) for tasks of visual navigation is considered. To obtain such an assessment, it is necessary to process a satellite image of the terrain, or a photographic plan of the terrain (orthophotoplan). The first step is to apply filters to a given image that highlight strongly expressed areas. In such areas there are reference points - points that take extreme values in the area. At the second step, we define a map of the density of the control points. For each point of the source image, the number of reference points found in its neighborhood is determined. In the third step, a dispersion map is generated from the original image, which indicates the difference between the brightness of the selected point and its surroundings. At the fourth step, the data from the maps of dispersion and density of points are combined, forming a map of informative terrain. Using the obtained information map, you can make a route on which the unmanned aerial vehicle will be able to use visual navigation systems. In conclusion, we present an example showing the difference between the two routes using the method described in the paper.References
Архипов И. О., Еланцев М. О. Методика определения координат летательного аппарата по зрительным образам // Интеллектуальные системы в производстве. 2016. № 4 (31). С. 4-7.
Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения беспилотных летательных аппаратов / С. Ю. Желтов и др. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2009. 556 с.
Степанов Д. Н. Определение положения и ориентации беспилотного летательного аппарата на основе системы технического зрения // Программные системы. Теория и приложения. 2011. № 4 (8). C. 33-43.
Степанов Д. Н. Методы и алгоритмы определения положения и ориентации беспилотного летательного аппарата с применением бортовых видеокамер // Программные продукты и системы (международный журнал) 2014. Т. 1, № 1. С. 150-157.
Veth M., Anderson R., Webber F., Nielsen M. Tightly-Coupled INS, GPS, and Imaging Sensors for Precision Geolocation / Proceedings of the 2008 National Technical Meeting of The Institute of Navigation. San Diego, 2008. Pр. 87-496
Применение метода статистической дифференциации для координатной привязки аэрофотоизображения к космическому снимку / Р. М. Гафаров, И. О. Архипов, А. В. Коробейников, М. О. Еланцев // Интеллектуальные системы в производстве. 2017. Т. 15. № 2. С. 109-112.
Исследование эффективности применения алгоритмов анализа изображений в задаче навигации беспилотных летательных аппаратов / Б. А. Алпатов, В. С. Муравьев, В. В. Стротов, А. Б. Фельдман // Цифровая обработка сигналов. 2012. № 3. С. 29-34.
Гонсалес Р. С., Вудc Р. Е., Эддинс С. Л. Цифровая обработка изображений. М. : Техносфера, 2006. 1070 с.
Цифровая обработка изображений в информационных системах : учеб. пособие / И. С. Грузман, В. С. Киричук, В. П. Косых, Г. И. Перетягин, А. А. Спектор. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2000. 168 с.
Практическое применение технологий машинного зрения в решении задач распознавания, восстановления 3D, сшивки карт, точного целеуказания, счисления пути и навигации / А. Е. Семенов, Е. В. Крюков, Д. П. Рыкованов, Д. А. Семенов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 2. С. 92-102.
Сопоставление характерных точек на последовательных кадрах в задачах аэронавигации по зрительным образам / А. Н. Максимов, М. О. Еланцев, И. О. Архипов, В. А. Широков // Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке : сборник материалов IV Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием / отв. за выпуск: А. П. Тюрин, В. В. Сяктерева. Ижевск, 2016. С. 428-432.
Cesetti A., Frontoni E. et al. A Vision-Based Guidance System for UAV Navigation and Safe Landing using Natural Landmarks // Journal of Intelligent Robotic System. 2010. № 57. Pр. 233-257.
Форсайт Д., Понс Ж. Компьютерное зрение. Современный подход. М. : Вильямс, 2004. 928 с.
Автоматизация разработки и исследования алгоритмов машинного зрения для навигации беспилотных летательных аппаратов на базе специализированного программного комплекса / Б. А. Алпатов, П. В. Бабаян, Ю. С. Коблов, В. С. Муравьев, В. В. Стротов, А. Б. Фельдман // Известия ЮФУ. Технические науки. 2012. № 3. С. 85-91.
Zhang J., Liu W., Wu. Y. Novel Technique for VisionBased UAV Navigation // Proceedings of IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System. 2011. Vol. 47. № 4. Pр. 2731-2741.
