Студенты СГУГиТ разработали программное обеспечение для экстренной остановки дрона мультироторного типа при обнаружении препятствия

В Сибирском государственном университете геосистем и технологий прошли испытания работы программного обеспечения для экстренной остановки дрона мультироторного типа при обнаружении препятствия, разработанного молодежной инженерной командой вуза по заказу ООО «Мираи Вижн».

Напомним, что в июле 2024 года по итогам открытого отбора провайдеров для подготовки участников молодежных инженерных команд в рамках построения гибких образовательных траекторий Федерального проекта «Кадры для беспилотных авиационных систем», проведенного АНО «Университет Национальной технологической инициативы 2035», СГУГиТ получил статус Опорного центра.

По условиям отбора СГУГиТ должен был разработать программу дополнительного образования и подготовить по ней молодежную инженерную команду для решения конкретных задач в сфере технического обслуживания и конструирования беспилотных авиационных систем.

В рамках проекта учеными СГУГиТ была разработана образовательная программа «Повышение безопасности использования БВС: разработка программного обеспечения для БВС, оснащённого одноплатным компьютером». Программа обеспечивает получение компетенций, необходимых для разработки аппаратно-программного решения, выполняющего экстренную остановку БВС при обнаружении препятствия на базе отечественного одноплатного компьютера Repka Pi.

Программа стартовала 1 октября, участниками которой стали студенты инженерных направлений вуза в составе шести человек под руководством доцента кафедры фотограмметрии и дистанционного зондирования, к.т.н. Вячеслава Никитина. В процессе обучения участники команды получили необходимые компетенции, нашли необходимое инженерное решение и успешно справились с поставленной задачей.

Участники инженерной команды СГУГиТ представили заказчику – ООО «Мираи Вижн», разработанное программное обеспечение для экстренной остановки дрона мультироторного типа при обнаружении препятствия.

На презентации разработки участники команды успешно провели тестовые испытания в симуляторе с выбранным алгоритмом тестирования и проецированием различных ситуаций при полете дрона, в том числе продемонстрировали экстренную остановку дрона при возникновении на пути стены или человека, посадку дрона на ровную поверхность и др.

– Наличие системы обнаружения препятствия на борту беспилотного воздушного судна является одним из средств обеспечения безопасности полёта. Подобные системы широко используются в мультироторных БВС основных мировых производителей (DJI, Parrot, Autel и т.д.). Изучение и проектирование средств повышения автономности и безопасности БВС является актуальной задачей подготовки инженерных кадров, – прокомментировал представитель ООО «Мираи Вижн» Никита Андреевич Гуров.

Участникам инженерной команды удалось найти подходящее решение оптимального набора сенсоров, необходимых для эффективного обнаружения препятствий и оптимального их расположения на беспилотнике путем анализа нескольких вариантов компоновки.

Компоновка сенсоров обеспечивает определение препятствий с 3-х направлений (под БПЛА, над, перед). Для решения поставленной задачи использовались разные типы сенсоров: дальномеры (лазерные, ультразвуковые, радиочастотные), 2D/3D – лидары, камеры глубины и комбинированные сенсорные массивы.

На основе сравнения параметров данных сенсоров и с учетом выбранных зон обнаружения препятствий (пол, потолок, стена и человек) были разработаны программные модули для ROS (операционная система для роботов), обеспечивающих экстренную остановку дрона перед препятствием.

– В результате работы инженерной команды было решено две задачи: разработано ПО, которое благодаря подбору подходящих сенсоров и их оптимальной компоновке позволяет дрону определить препятствие (человек, стена) с точностью до 95%, а также в случае обнаружения препятствия через подключение к одноплатному компьютеру Repka Pi протоколом MavLink производит остановку дрона, – рассказал наставник команды Вячеслав Никитин.