На связи снова «Лаборатория DroneCam»! ✋

Это второй пост, посвященный автономным БПЛА и сегодня мы разберем основные задачи автономного управления:
Локализация — тут всё просто: дрон должен понимать, где он находится. В большинстве автономных задач достаточно наличия GPS (спутниковой навигации), однако современные средства РЭБ очень любят подменять этот сигнал. Также GPS не работает внутри помещений. Если мы хотим прийти к тому, что заказ из перекрёстка нам привозит не гонщик «Формулы-1» на электродрандулете, а дрон — то необходим надёжный источник локализации. 🍌

Фактически - единственный способ понять где находится БПЛА это обработка изображения с бортовой камеры. 👧

Здесь используется 2 ключевых метода:
1) Локализация по фотоплану/спутниковому снимку — в память контроллера загружается спутниковый снимок/фотоплан местности, на которой проходят полёты, после чего производится сравнение изображения с камеры и этого снимка в поиске совпадений.
2) Решение задачи SLAM (Simultaneous Localization and Mapping — одновременная локализация и построение карты) — в данном случае карта местности неизвестна, и контроллер, используя камеру и инерциальную систему, строит её во время полёта. Если вам интересно, как такие системы работают, вот хорошая статья: https://habr.com/ru/companies/singularis/articles/277537/.

Управление — те, кто летал на дронах знают, что летать на DJI и на кастомном дроне в акро-режиме - это небо и земля. Это связано с тем, что в дронах DJI реализовано управление по целевой скорости полёта. Работает это довольно просто - пользователь управляет не углом наклона дрона, а БУКВАЛЬНО его скоростью. Анализируя видеопоток со всех камер, дрон способен оценить свою реальную скорость - а следовательно можно реализовать алгоритм управления, который будет удерживать заданную скорость. 🕶

Основные используемые алгоритмы:
1) PID-регулятор — пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, звучит сложно, но на самом деле это самый простой алгоритм управления, который используется во многих устройствах (например, круиз-контроль в машине). Если вкратце - чем больше отклонение от заданной скорости, тем больше корректировка (советуем это видео по этой теме https://www.youtube.com/watch?v=Fjb8sU9EjCs&t=308s). Данный алгоритм сложен в настройке и на самом деле у DJI он не используется, но это хорошее решение большинства задач управления.
2) MPC — использует модель динамики БПЛА для прогнозирования будущего поведения системы. На каждом шаге решается оптимизационная задача, с учётом ограничений (например, по максимальному ускорению или отклонению скорости). На текущий момент данный алгоритм управления является наиболее подходящим для БПЛА, так как учитывает сложную динамику аппаратов.

Детектирование объектов — одна из основных задач для БПЛА на текущий момент. Инспекция производств, газопроводов, лесов, автономная съёмка и следование за объектом интереса. Данная задача полностью относится к области компьютерного зрения и в основном решается нейросетями - самое базовое решение на текущий момент это нейросеть архитектуры YOLO. При желании каждый из вас может довольно быстро развернуть её на своём компьютере и попробовать скормить видео с дрона. 👀

На этом все! На вопросы ответим в комментах, также предлагайте темы для следующих постов. 💃
К слову, «Лаборатория DroneCam» решают каждую из описанных задач (смотри прикрепленное видео (в конце бонус)).
Читайте подробнее о наших партнерах в их в телеге @dronecam_lab.

Друзья, вы нам нужны! 🫡

Редакция набирает в свою команду мемоделов. Подойдут те, кто:
— Имеют чувство юмора чуть больше, чем у камня (или у динозавра). 🤡
— В контексте тематики канала (даже те, кто просто интересуются). 💊
— Имеют комп, который тянет фотошоп (и не взрывается после сохранения картинки). 🔥
— Имеют достаточно времени, чтобы делать хотя бы одну фотожабу в неделю (чем больше, тем лучше). 🤔

Остальному обучим. 😂 Пишите вот сюда:
@bezdconnection_bot
В начале сообщения напишите фразу "по мемам" (так будет проще).

Если под какие-то из пунктов не попадаете, то ничего страшного. Главное — желание, а с остальным разберемся. 🎩

Если вы не мемодел, но считаете, что можете интересно рассказать о чем-то или просто подготовить материал, то тоже пишите, но с заголовком "по статьям". 😰