Способность ориентироваться без GPS

Питерский

“…Так вот задача более чем нетривиальна и сложна.
На сегодня технологии ориентации и навигации в таких условиях для коптеров нет…”

Именно так. Например, имеющиеся ИНС на борту настоящих ВС, имеют точность позиционирования на несколько порядков ниже, чем ГПС. Причем ошибка с длительностью полета только растет…

alexmos

Для простых бюджетных проектов система ориентации до 500$ остается только оптическая. SLAM-алгоритмы уже можно запускать на маломощном (по потреблению) железе, что укладывается в мобильное применение на дронах и т.д. Даже если абсолютная точность невысока, для возврата домой вполне подходит.

1 month later
traveler
alexmos:

Даже если абсолютная точность невысока, для возврата домой вполне подходит.

По Солнцу что ли ориентироваться?
или не далее 200м и не выше 50 летать?

Пока только на одной визуальной одометрии никому еще не удалось создать полноценную навигацию.

alexmos
traveler:

Пока только на одной визуальной одометрии никому еще не удалось создать полноценную навигацию.

О полноценной навигации речи не идет. Только о возврате домой по построенной ранее карте местности. Ограничений на дальность и высоту я тут не вижу.

sany_v

Добрый день уважаемые форумчане,

Меня так же очень интересовала тема автономной навигации в отсутствие сигналов GPS/Glonas. Не спешно я занимался изучением данного вопроса и написание прототипов автопилота работающего с учетом данным принципов и так сейчас у меня имеется работающий прототип (летающая лаборатория).
Из основных фич:

  • Полет по точкам и возврат домой в условиях отсутcтвия сигналов GPS/Glonass (это было основным мотивом приступить к изучению тематики);
  • В алгоритме не используется компас в течение всего полета совсем, может использоваться для ускорения инициализации начально положения (установка диапазона шумов датчиков);
  • Барометр - инициализации начальной высоты (возможен полет при отсутствии или не работающем барометре);
  • Используются три набора датчиков ускорении и/или угловых скоростей (это не три гиросокопа/акселерометра это три типа источников данных);
  • Выход из строя/или из границ доверия любого из датчиков не является критичным но увеличивает ошибку;

До автономного полета с обходом препятствий, конечно, еще очень далеко (поскольку это всего лишь хобби и не более);

Мат аппарат я не изобретал, а имплементировал один из трудов но он тяжеловат к освоению в железе/софте.
Мой летающий прототип не использует дорогостоящие лидары и прочую прецизионную технику, все оборудования уровня хобби.

P.S. – пример реализации визуальной навигации во внешнем мире

youtu.be/77g5MUcVxT0

alexmos

Респект! сделать нечто подобное это круто, особенно на FPGA - предполагаю, что у системы вполне профессиональные характеристики и возможности по применению.

traveler
sany_v:

Используются три набора датчиков ускорении и/или угловых скоростей

А что за датчики? Можно поподробнее?
Те что я знаю - стоят как “полмашины” ))) Те что стоят в потребительских дроноконтроллерах - “уплывают” за 60-90 сек до полной невозможности автономного использования.

sany_v:

Мой летающий прототип не использует дорогостоящие лидары и прочую прецизионную технику, все оборудования уровня хобби.
P.S. – пример реализации визуальной навигации во внешнем мире

Видео не показывается.

alexmos:

предполагаю, что у системы вполне профессиональные характеристики и возможности по применению.

Предполагаю что это выдача желаемого за действительность.
подобных рабочих систем пока не существует ни у кого - втройне интересно увидеть в действии.

7 months later
Animator

А почему никто в реалии не использует вариант визуальной ориентации?
Не так уж это сложно.

3 months later
mr_Red

мы это сделали
Летает без радиосвязи и GPS вообще.
Да !

Думаю что через пару лет над глушилками дронов здесь будут просто ржать )

kox58
mr_Red:

мы это сделали
Летает без радиосвязи и GPS вообще.
Да !

Думаю что через пару лет над глушилками дронов здесь будут просто ржать )

Просто офигеть как информативно!

mr_Red
kox58:

Просто офигеть как информативно!

Ок
даю информацию - ROS + SLAM

а вам зачем летать километры в таких условиях?

kox58

И все ломанулись гуглить.
Если тупо похвастаться хотели, то похвастаюсь тоже: сегодня в кино на мультик ходил- “Фиксики против кработов” называется, еще попкорн сырный ел…

mr_Red
kox58:

Если тупо похвастаться хотели,

Типа того )))
Рождается новая технология навигации дронов. И уже начинает работать.

а ваш то в чем интерес?

kox58

Ну обычно тут принято описывать свои достижения, делится ими, если не собираетесь их монетизировать, но хотя бы описать, а не в стиле “Я сделал”.

mr_Red
kox58:

Ну обычно тут принято описывать свои достижения

так описал же: ROS+SLAM
Чего непонятного?

yurik_sl
mr_Red:

мы это сделали
Летает без радиосвязи и GPS вообще.

Ну тут ещё вопрос: куда летает и зачем летает )))
Немного погуглив, понял, что это на основе построения картографии + роботизация. Но по-моему больше к роботам-пылесосам пока подходит )
habr.com/ru/post/327888/

Dozor-SPb
mr_Red:

Думаю что через пару лет над глушилками дронов здесь будут просто ржать )

Расскажите это бармалеям в Сирии. А то сегодня снова толпу их рободронов уничтожили

mr_Red
yurik_sl:

Ну тут ещё вопрос: куда летает и зачем летает )))

Хоть куда 😃
Давно велась работа над без GPSной навигацией и походили по всевозможным граблям и вот наконец то удалось сделать полноценную 3D навигацию только на визуальной информации с камеры.
Да, действительно, по камере строится SLAM 3D облако точек и картируется для последующего использования.
На сегодня нашим дронам не нужны GPS, компас и барометр для полноценной навигации.
Нужна только камера и быстрый набортный компьютер.

На сегодня есть два режима полета:

  1. без GPS, но на радиоуправлении с пульта - все так же как с обычным GPS
  2. полностью автоматический режим полета по маршруту полностью без GPS и радиосвязи - дрон полностью автономен ничего не принимает и ничего не передает.

В темное время суток система тоже работает, но пока есть сложности.
Технология едва родилась и пока не пригодна к распространению, но она стабильно и повторяемо работает и за ней будущее.
Не является полетным контроллером.
Может работать с полетниками PX4, Arducopter, DJI A3/N3 (потенциально)
В последующие месяцы попробую упростить и адаптировать систему для потенциальных пользователей. Она сейчас не User friendly и крайне сложна.

Принцип работы системы на этой неделе был продемонстрирован для andrey_by при личной встрече в Москве.
Это тяжелое и серьезное программирование.
Прошу прощения если задел чьи то чувства.

yurik_sl
mr_Red:

удалось сделать полноценную 3D навигацию только на визуальной информации с камеры.

mr_Red:

полностью автоматический режим полета по маршруту полностью без GPS и радиосвязи - дрон полностью автономен ничего не принимает и ничего не передает.

А как в таком случае дать задание дрону, куда ему лететь? Ведь для того, чтобы его куда-либо направить, получается нужно предварительно сгонять его по этому маршруту и уже на основе полученной карты дать задание на полёт “туда-то”. Или предварительно загрузить в него карту. Или он просто летит сам по себе, куда хочет, составляет карту и по ней обратно возвращается через определенное время?

mr_Red
yurik_sl:

Ведь для того, чтобы его куда-либо направить, получается нужно предварительно сгонять его по этому маршруту и уже на основе полученной карты дать задание на полёт “туда-то”. Или предварительно загрузить в него карту.

Да, все правильно.
Сперва либо мы его сгоняем по GPS либо без GPS и зафиксируем карту.
Карта нужна
только с картой мы можем потом летать на полном автомате.
Ну а как вы еще хотели? ))))

yurik_sl
mr_Red:

Карта нужна

Тогда следующий вопрос: каков объем памяти нужен, чтобы хранить в памяти дрона карту, допустим, 5 х 5 километров? ИМХО, однозначно перед запуском, дрон должен уточнить свою координату по GPS, далее сравнить с тем, что у него в памяти (то есть карта в памяти тоже всё-таки должна иметь какие-либо GPS метки-координаты), распознать, что он знает где он или не знает где он, далее если знает, то можно лететь “по заданию”, если не знает, то нужно сначала лететь для составления карты, а потом уже “по заданию”. Правильно?