Захват цели

Brandvik

Камера+ самолет противника выкрашен в кислотно красный цвет. А дальше электронный стабилизатор который определяет цель по тому что она кислотно красная и старается удержать это красное пятно в центре экрана вращая камеру 😃 И это будет наверное самый простой способ…

smalltim
Андрей_Курылев:

Собсно ТЗ - бой, две модели с камерами на борту. Нужно, чтобы камера во время полета и маневров смотрела в сторону соперника.
Какие могут быть инструменты для решения задачи? Захват цели должен производиться в автоматическом режиме…

Можно я тут пофантазирую слегка? 😃

Можно сразу сказать: эта задача без применения космических технологий и энергии цЫ не решается.
Система управления: как? По анализу картинки с камеры в реальном времени? Это компутер с четырехъядерным процессором, а лучше, кластер на GPU с собой на борту возить надо. Пеленг по радиосигналу с маячка, да еще с хорошей скоростью? Не в этой жизни 😃
Если угловое разрешение определения направления на врага будет меньше 3-5 градусов (цифры с потолка взял), то камера будет двигаться слишком уж дискретно, а враг на картинке с камеры будет бегать и прыгать в разные стороны возле центра. Пользы от такой картинки ноль.
Если время обновления информации о позиции врага будет больше 0.1-0.2 сек, (цифру с потолка взял), то картинка с камеры будет состоять из постоянно пролетающего с одной стороны кадра в противоположную сторону изображения врага 😃

Добавление: наверное, слегка переумничал. Можно математикой сгладить дискретное управление камерой и вешать даже на обычные сервы, и даже приплести предсказание позиции врага, но всё это дорого и ваще.

Еще добавление, техногенное: а вообще, если самики “знают” свое положение и ориентацию в пространстве по всем осям, то они могут обмениваться информацией об этом друг с другом и высчитывать ориентацию камеры на врага в реальном времени. Но это, наверное, надо ГПС, компасы, гироскопы, радиомодемы, мощные микроконтроллеры, в общем тоже полный трындец и не факт что что-то путное выйдет.

Еще добавление, фантазийное: если на цели разместить какой-нить мощный всенаправленный ИК маячок, а на охотнике поставить закрытую полусферу с выстеленным ИК-фотодиодами “дном”, то теоретически опрашивая микроконтроллером матрицу фотодиодов можно будет определить на какой фотодиод через дырку свет падает и с какой-то точностью определять направление на врага.

Андрей_Курылев
smalltim:

Можно я тут пофантазирую слегка? 😃
Можно сразу сказать: эта задача без применения космических технологий и энергии цЫ не решается.
Система управления: как? По анализу картинки с камеры в реальном времени? Это компутер с четырехъядерным процессором, а лучше, кластер на GPU с собой на борту возить надо. Пеленг по радиосигналу с маячка, да еще с хорошей скоростью? Не в этой жизни 😃

Наверно космического тут ничего нет, а вот как то наладить обмен данными между двумя точками с максимальной встречной скоростью до 300 км/ч с радиусом действия 500 метров с запасом. Может обработку данных каким нибудь образом с гирой связать которая будет отрабатывать на цель? И какой скорости нужен канал?

Prikupets

Вместо GPS можно использовать триангуляцию как на складах делают поиск контейнеров с RF-маячками - стоят вышки по углам, которые ловят сигнал от моделей и вычисляют ее позицию, и отдают ее другой модели. Это позволит иметь больше определений позиций в секунду чем в GPS и наверное повысить точность. Опять же, стационарный комп на земле с расчетами, думаю, справится 😒

Ну а положение модели в пространстве определяется с помощью IMU с гироскопами и акселерометрами. Зная координату второй модели и углы поворота по осям своей модели можно уже прицеливать камеру.

P.S. Вышки можно не делать собственно вышками конечно - просто лыжные палки 😉

Вообщем = Помечтали и забыли

NailMan
Андрей_Курылев:

Собсно ТЗ - бой, две модели с камерами на борту. Нужно, чтобы камера во время полета и маневров смотрела в сторону соперника.
Какие могут быть инструменты для решения задачи? Захват цели должен производиться в автоматическом режиме…

Ага, а также на бойцофке этой возить 12В свинцовый акк, бортовой комп уровня Пень2-Пень3, камеру с приводами очень скоростными, систему гашения вибраций на камере…10-50 килобаксов и система будет реализована, а если чуть побольше, то и возможно в летабельном состоянии.

Андрей_Курылев
Prikupets:

Вообщем = Помечтали и забыли

Ну почемуже забыли. Просто надо неспеша и методично, потому как другие компоненты программы, не только технические пока еще зреют. Срок созревания 3-5 лет.
Попробую поконкретней сформулировать задачу:

Носители- модели от 2Х2 с моторами от 40 ссм бензин
Вес оборудования ( камера TV качества или близко, уверенная прием передача сигнала,захват цели) до 1500гр.
Стоимость до 1500$

Albert

У меня как-то мелькнула мысль - для полетов в темноте вместо установки светотехники на модель использовать подсветку с земли фарой. Но как прикинул, сколько нужно всего для создания самонаводящегося привода… Лучше уж пару друзей с прожекторами. 😃

asen_ej

Хм. мысли вслух… беря за основу “500 метров с запасом.”

Brandvik:

Камера+ самолет противника выкрашен в кислотно красный цвет.

распознавание и захват цели по камере… если ставить две камеры - широкоугольную для ближнего боя и теле для дальнего наведения, вращающиеся синхронно от серв… раскрашивать цель… ставить светофильтр перед камерой… управлять экспозицией камеры от контроллера… быстродействия хорошего контроллера может хватить чтобы осматривать весь экран в только черно-белом режиме, если не надо будет использовать АЦП а просто брать сигнал 0/1 с компаратора… общий алгоритм - слишком много или слишком мало точек нужного цвета - вариировать яркость, допустимое количество точек нужного цвета - считать “центр тяжести пятна”… 8 команд RISC на точку… теоретически можно попробовать практически вибрация и помехи от других источников света убьют все… противник помашет красным флагом и после этого камера будет видеть и удерживать только этот флаг. фантазируем дальше.

smalltim

Пеленг по радиосигналу с маячка, да еще с хорошей скоростью?

радионаведение. маячок на цели, на охотнике камера + приделаны 4 направленные антеннки (вверх вниз влево вправо), алгоритм работы сервами поворачивать всю эту конструкцию так чтобы сигнал со всех антеннок уравнять… ммм… вопрос по реализации к антенщикам, алгоритм управления элементарный. аналогичную конструкцию можно сделать и на ИК но не хватит дальности.

smalltim

если самики “знают” свое положение и ориентацию в пространстве по всем осям, то они могут обмениваться информацией об этом друг с другом и высчитывать ориентацию камеры на врага в реальном времени. Но это, наверное, надо ГПС, компасы, гироскопы, радиомодемы, мощные микроконтроллеры, в общем тоже полный трындец и не факт что что-то путное выйдет.

расчет точки. GPS на каждой модели, двустронний радиомодем на каждой модели, отдает на вторую модель GPS позицию свою. куча возможностей для махинации, недопустимо низкая точность (для задачи ближнего боя) и недопустимо низкая скорость (для задач контроля быстроподвижного объекта)… реально работать будет только на более-менее значительных расстояниях. вычислительной мощности для обсчета 5-ти пар координат в секунду должно хватить…

радионаведение блока (камера + антенны) кажется наиболее реалистичным в теории. антеннки на частоты 2,4 мелкие…

это только фантастичные мысли вслух…

Wasja
smalltim:

Еще добавление, фантазийное: если на цели разместить какой-нить мощный всенаправленный ИК маячок, а на охотнике поставить закрытую полусферу с выстеленным ИК-фотодиодами “дном”, то теоретически опрашивая микроконтроллером матрицу фотодиодов можно будет определить на какой фотодиод через дырку свет падает и с какой-то точностью определять направление на врага.

Похоже, это самое реалистичное. Может быть стоит напомнить, что ориентирование камеры в одну точку с движущегося самолета гироскопами решается. Значит осталось только внести “поправку”, на движение врага.

Кстати, кто сказал, что все должно размещаться на самолете. Видеосигнал поступает на землю, там процессор с ядрами или башка в видеоочках все наводит, сигнал поступает на передатчик (ну тут уже ничего нового) 😎

Wherewolf

едется в дальний кишлак, покупаецца “Игла” и задача становится на порядок проще… 😃)

dmitryu

Зачем такие сложности? Берём передатчик на 100 Вт, ставим нужную частоту, нажимаем тангенту.

Андрей_Курылев

И всетаки мне кажется надо идти по пути с радиоканалом. Наведение по картинке, пятну, ик и прочим лучам мне кажется не практичным. Использовать 4 точки координат, две из которых подвижны в небе а две статичны на земле… вот думается в эту сторону.

РД00
Андрей_Курылев:

Какие могут быть инструменты для решения задачи? Захват цели должен производиться в автоматическом режиме…

Решение в лоб несложное - на цель ставится мощный ИК-светодиод, на атакующий самолет - камера с ИК-фильтром. Цель выглядит как яркая точка на черном поле.

Задача определения координат в кадре при этом решается за вечер, но только на PC. А PC в воздух не поднимешь.

Контроллер приемлемого размера, который бы умел вводить видео и имел достаточную мощность, так сходу не назовешь. С такой задачей гарантированно справился бы любой цифровой фотоаппарат, но у них у всех закрытые архитектуры. И reverse engeneering будет на порядок сложнее, чем сама задача.

Навскидку (но только навскидку) можно подумать насчет D-Linkовской Wi-Fi камеры, на которой крутится Linux. D-Link боле-менее аккуратно соблюдает GPL, и исходники ПО теоретически можно получить (а затем на их базе написать требуемую математику).

Второй вариант - сбросить картинку на землю, ввести в PC, там обработать и выдать обратно сигнал на сервоприводы камеры. Вот это уже обозримо в плане количества работы.

Concord
Андрей_Курылев:

И всетаки мне кажется надо идти по пути с радиоканалом. Наведение по картинке, пятну, ик и прочим лучам мне кажется не практичным. Использовать 4 точки координат, две из которых подвижны в небе а две статичны на земле… вот думается в эту сторону.

Самым практичным будет подход Андрея Прикупца, когда камера следит за поворотом головы пилота на земле (по гиродатчикам), а уж пилот будет тем следящим устройством, которое вы описали в задании.

asen_ej
РД00:

Решение в лоб несложное - на цель ставится мощный ИК-светодиод, на атакующий самолет - камера с ИК-фильтром. Цель выглядит как яркая точка на черном поле.

Задача определения координат в кадре при этом решается за вечер, но только на PC. А PC в воздух не поднимешь.

определение координат в кадре… если не ставить задачу ввода аналоговых данных можно подать видеосигнал на компаратор и просто вводить 0 bkb 1 с цифрового порта (к примеру, 1 = есть точка, 0 = нет точки). 52 мкс на строку, RISC DSP процессор на 40 MIPS размером 1на1 см имеет (рассчитываем… ) около 2000 команд на обработку всей видеостроки.

навскидку на одну точку потребуется

BTSS PORTA, video_in_pin
GOTO next1
INCF current_line_acc
INCF current_point_acc
next1:

BTSS PORTA, video_in_pin
GOTO next2
INCF current_line_acc
INCF (current_point_acc+1)
next2:

и т д
то есть грубо 4 команды на точку. есть шанс успеть обработать 500 точек в строке.
общая обработка пойдет в ненужных строках видеосигнала.

Основная пробелма в реализации думается… яркая точка на черном поле… на каком расстоянии будет определима? мой ИК пульт от фотика работает в 10-15 метрах, не больше, увы.

забавная задачка.

Андрей_Курылев
Concord:

Самым практичным будет подход Андрея Прикупца, когда камера следит за поворотом головы пилота на земле (по гиродатчикам), а уж пилот будет тем следящим устройством, которое вы описали в задании.

Да система эта известна, с ней как бы все понятно и её могут использовать пилоты управляющие самолетом в видеоочках. Но такой способ управления доступен немногим из за потери контроля когда цель уходит за 180 градусов и даже меньше. Например в ИЛ2 пр захвате функцией F4 мне очень удобно управлять самолетом, а у многих мозг просто ломается.
Автоматическая функция " смотреть на цель" нужна для TV трансляции.

Битвы дроидов как игрушечных так и военных не за горами, так что устройство будет обязательно востребованным ( это если о деньгах)

А-50

Какие могут быть инструменты для решения задачи? Захват цели должен производиться в автоматическом режиме…

Как я понял автор хочет, чтобы задача решалась автономно (без “подсказок” от цели).
До захвата должно быть обнаружение, причем на фоне подстилающей поверхности.
Для этого система должна измерять пеленг на цель, угол места цели, дальность и проекцию скорости на линию визирования.
Вобщем понадобится локатор, а уж радио или оптический ? И при такой постановке он должен обеспечивать полный круговой ( сферический) обзор.

Только какой смысл непрерывно сопровождать цель? В бою, пусть даже игрушечном, еще необходимо смотреть что вокруг делается.
Да и для корректировки пространственного положения необходим управляемый обзор ( при пилотировании ДПЛА у Вас отсутствует обратная связь по перегрузкам). А с проблемой “захвата и сопровождения” нормально справляется и голова. Так что, рекомендованная уже здесь система А. Прикупца,
очень хороший вариант для моделей. Главное, чтобы оптическая система позволяла хорошо раглядеть другие модели в воздухе. Особенно на фоне мелькающей земли.

Андрей_Курылев
А-50:

А с проблемой “захвата и сопровождения” нормально справляется и голова. Так что, рекомендованная уже здесь система А. Прикупца,
очень хороший вариант для моделей.

Это верно. Голова справляется с этой задачей замечательно, даже без вышеупомянутой системы. Достаточно завести управление камерой на джойстик левой руки ( для тех кто в МОDE2) всего этого достаточно для ведения боя пилотом хошь через очки, хошь одним глазом в очко другим на модель, либо обеими глазами на модель. Система нужна для показа качественной картинки по тевизору, тоесть для трансляции или записи телегеничного спортивного соревнования.

Вобщем пока самый простой и дешевый способ обучить двух операторов которые тупо будут будут крутить ручки либо голову ( если с сист. А.Прикупца) в поиске хорошей картинки, хотя может так даже и лучше будет с точки зрения режиссуры.

Евгений_Маслов
Андрей_Курылев:

Вобщем пока самый простой и дешевый способ обучить двух операторов которые тупо будут будут крутить ручки либо голову ( если с сист. А.Прикупца) в поиске хорошей картинки, хотя может так даже и лучше будет с точки зрения режиссуры.

А чё их учить-то? Driver-NN с Большим уже умеют 😃

NailMan
Андрей_Курылев:

Это верно. Голова справляется с этой задачей замечательно, даже без вышеупомянутой системы. Достаточно завести управление камерой на джойстик левой руки ( для тех кто в МОDE2) всего этого достаточно для ведения боя пилотом хошь через очки, хошь одним глазом в очко другим на модель, либо обеими глазами на модель. Система нужна для показа качественной картинки по тевизору, тоесть для трансляции или записи телегеничного спортивного соревнования.

Вобщем пока самый простой и дешевый способ обучить двух операторов которые тупо будут будут крутить ручки либо голову ( если с сист. А.Прикупца) в поиске хорошей картинки, хотя может так даже и лучше будет с точки зрения режиссуры.

Летом ставил на самолет(фан небольшой) управляемую со второго пульта камеру(самой дешевую 208й китайскую). Управление в двух плоскостях. Ручкой оператор четко держать цель не мог.
Мешали:

  1. качество картинки из-за освещения. Оно все время меняется, а камера подстраивается под освещенность очмедленно.
  2. тухлось радиоканала(была 1200мгц некварцованная)
  3. вибрация мотора(пробовались и 2Т и 4Т), особенно на низких оборотах. Изображение “плывет” волнами. Точно также плыло изображение при прикручивании записывающего гаджета(мультимедиа плеер с камерой и флеш-карточкой).
  4. управляемая камера все время засералась выхлопом. Даже когда от мотора трубкой было заведен выхлоп под крыло(почти к трети хорды крыла) - все равно от 4Т мотора засирало верх крыла и глазок камеры.
  5. ручками держать цель тяжело очень, особенно при наличии всех вышеперечисленных факторов да еще в движении.

так что решение каждого пункта - это целая разработка. Особенно это относится к методу управления “головой” вместо ручек, и виброзащиты. Привод камеры дает дополнительную возможность проявления всяких резонансных явлений которые проявляются в виде “волн” на картинке, так что тут нужно придумывать грамотно построенный подвес.

Wasja
NailMan:
  1. качество картинки из-за освещения. Оно все время меняется, а камера подстраивается под освещенность очмедленно.
  2. тухлось радиоканала(была 1200мгц некварцованная)
  3. вибрация мотора(пробовались и 2Т и 4Т), особенно на низких оборотах. Изображение “плывет” волнами. Точно также плыло изображение при прикручивании записывающего гаджета(мультимедиа плеер с камерой и флеш-карточкой).
  4. управляемая камера все время засералась выхлопом. Даже когда от мотора трубкой было заведен выхлоп под крыло(почти к трети хорды крыла) - все равно от 4Т мотора засирало верх крыла и глазок камеры.
  5. ручками держать цель тяжело очень, особенно при наличии всех вышеперечисленных факторов да еще в движении.

1 - решается хорошей камерой (камкордер DV максимум, может стоит разобрать головку от камеры, чтобы двигалась)
2 - кстати в случае камкордера вынимаете потом пленку с отличным качеством
3 - Нужна камера с оптическим стабилизатором - такие есть начиная от 150уе.
4 - ??? может электричку под это дело? Хотя полмира ставит камеру на ДВС и ничего
5 - один летит, другой держит, причем на такой большой самольможно и две камеры поставить DV и обычную зафиксированную CCD