Самарские ученые представили ИИ-систему для БПЛА с функцией стереозрения
Специалисты Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва разработали инновационный программный комплекс для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), оснащенный искусственным интеллектом и системой стереозрения. Разработка, получившая название «Навигатор», позволяет дронам полностью автономно выполнять полетные задания, избегая запретных зон, оперативно реагируя на препятствия и даже выбирая безопасные места для экстренной посадки.
«Навигатор» — это программная платформа, созданная по заказу компании «Транспорт будущего», специализирующейся на производстве беспилотных авиационных систем. Разработка уже получила свидетельство о регистрации программы для ЭВМ в Роспатенте.
Ключевая особенность системы — способность анализировать окружающую обстановку в реальном времени. Благодаря нейросетевому алгоритму дрон может:
- Автоматически прокладывать маршрут, облетая запретные зоны (например, населенные пункты или участки поля, не требующие обработки).
- Обнаруживать и избегать столкновений с подвижными и неподвижными объектами, такими как птицы, другие дроны или линии электропередач.
- Обеспечивать безопасную посадку в нештатной ситуации, анализируя рельеф и наличие посторонних объектов в зоне приземления.
- Координировать работу группы БПЛА, предотвращая пересечение маршрутов и конфликты в воздушном пространстве.
Одна из инновационных технологий, реализованных в «Навигаторе», — стереозрение. В отличие от традиционных систем, использующих одну камеру (монозрение), разработка самарских ученых работает с двумя синхронизированными видеопотоками, что позволяет точнее оценивать расстояние до объектов.
Артем Никоноров, профессор, директор Института искусственного интеллекта Самарского университета, пояснил:
«Стереозрение дает возможность определять дистанцию до препятствий с точностью до сантиметра на расстоянии нескольких десятков метров. Это критически важно для безопасного маневрирования, особенно при работе в сложных условиях — например, вблизи линий электропередач или в густонаселенных районах. Кроме того, система помогает точнее анализировать рельеф при выборе места для экстренной посадки».
Еще одна важная функция «Навигатора» — альтернативное позиционирование при потере сигнала GPS. Система заранее сегментирует карту местности, разбивая ее на фрагменты, а затем сравнивает текущее изображение с камеры с сохраненными данными. Это позволяет дрону определить свое местоположение даже в условиях отсутствия спутниковой навигации.
«Точность такого метода достигает примерно одного метра, что вполне достаточно для сельскохозяйственных задач», — отметил Никоноров.
Для работы «Навигатора» используется одноплатный микрокомпьютер Jetson Nano, что делает систему энергоэффективной и компактной. Разработчикам удалось оптимизировать алгоритмы компьютерного зрения, обеспечив высокую скорость обработки данных при минимальном энергопотреблении.
В настоящее время модуль технического зрения «Навигатора» проходит тестирование. В будущем система может быть дополнена новыми функциями, включая интеграцию с другими элементами экосистемы безопасности беспилотных авиасистем.
Потенциальные сферы применения разработки:
- Сельское хозяйство — точное опрыскивание полей, мониторинг посевов.
- Логистика — доставка грузов в сложных условиях.
- МЧС и мониторинг инфраструктуры — обследование зон ЧС, контроль ЛЭП, трубопроводов.
Разработка самарских ученых открывает новые возможности для автономных БПЛА, делая их более безопасными и эффективными в реальных условиях.