Томские ученые научили беспилотник ориентироваться в неизвестном пространстве
20.07.2017
Технология, разработанная в Томске, не требует предварительной подготовки карты. Дрон с шестью синхронно управляемыми винтами оснащен множеством сенсоров, которые помогают определять местонахождение, наклон, высоту и другие важные для полета параметры...
Разработчики компании «Синерго», резидента особой экономической зоны «Томск», одними из первых в мире решили задачу навигации беспилотника в закрытом темном помещении, где нет связи.
«Нашим партнерам из Голландии потребовалось создать дрон для обследования нефтехранилищ, — рассказывает директор компании «Синерго» Николай Михайловский. — По закону, раз в пять лет их необходимо проверять на целостность и неизменность геометрической формы. Для этого хранилище опустошается, потом люди в противогазах (даже после выжигания дышать без защиты там нельзя) строят леса, а затем специалисты с фонариками и фотоаппаратами осматривают стены сантиметр за сантиметром. Используя беспилотник, можно выполнить полную съемку, построить трехмерную модель и оценить состояние резервуара, не заходя в него».
Проблема заключается в том, что внутри нефтехранилища не работают компас, ГЛОНАСС, GPS, — то есть обычный дрон ориентироваться там не сможет. Проводное управление слишком ненадежно: шнур может зацепиться за конструкции, и аппарат ценой в несколько тысяч долларов пострадает. Радиосигнал в закрытом пространстве нестабилен, поэтому радиоуправление также сопряжено с риском повреждения беспилотника, а коптер, способный выдержать удар о стену или пол, стоит порядка 25 тысяч евро. Наконец, есть дроны, которые умеют ориентироваться в конкретном помещении по заложенной в них карте пространства, но в незнакомых условиях они летать уже не смогут.
Технология, разработанная в Томске, не требует предварительной подготовки карты. Дрон с шестью синхронно управляемыми винтами оснащен множеством сенсоров, которые помогают определять местонахождение, наклон, высоту и другие важные для полета параметры.
«Есть стандартные сенсоры — гироскоп и акселерометр, есть ультразвуковые, есть лазерные дальномеры, — перечисляет Николай Михайловский. — Специальные алгоритмы позволяют по собранной информации идентифицировать положение в пространстве и управлять движением. Дрон запускается с пульта, а потом, поднимаясь, теряет связь и летает самостоятельно».
Сейчас разработчики испытывают аппарат в нефтехранилищах «Томской заправочной компании». Беспилотник «Синерго» уже летал в емкости объемом две тысячи кубических метров, которая не использовалась 20 лет, а сейчас вновь готовится к заполнению.
«Интерес к тому, что мы делаем, очень высок, нас зовут попробовать летать в таких помещениях и условиях, которые изначально не предполагались. Если же говорить о глобальном видении, то система навигации в помещении найдет применение для решения самых разных задач — даже если дрон просто доставляет почту или пиццу, он должен уметь залетать в здание и ориентироваться в нем», — говорит менеджер проектов Александр Евдокимов.
Следующий шаг в работе над системой — подключение нейронных сетей. По плану разработчиков, это произойдет уже осенью.
«С помощью нейронных сетей будут решаться две задачи, — комментирует директор «Синерго». — Первая — это навигация на основе видеоизображения в помещении, где чуть более светло, чем в нефтехранилище: так можно прокладывать путь, например, в сложно устроенном складе. Вторая задача — классификация фотографий, сделанных в темном резервуаре: нейронные сети выдадут вместо, допустим, 14 тысяч картинок всего 14, где с большой вероятностью есть проблема, и человеку придется анализировать только эти снимки».
