Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка программно-аппаратного комплекса управления для проведения поисковых работ при отсутствии визуального контакта с исследуемым объектом, а также для картографирования в условиях ограниченной видимости

Сведения об участнике
ФИО
Прудник Денис Олегович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования национальный исследовательский университет «Московский авиационный институт»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Машиностроение. Энергетика
Раздел области наук
Тяжелое и среднее машиностроение
Тема
Разработка программно-аппаратного комплекса управления для проведения поисковых работ при отсутствии визуального контакта с исследуемым объектом, а также для картографирования в условиях ограниченной видимости
Резюме
Комплекс состоит из надводного носителя и погружаемой фото-, видеокамеры. В различных вариантах комплекс может быть – автоматическим или теле- радио-управляемым. Фото- видеоинформация сохраняется в запоминающем устройстве на борту носителя, а также может передаваться в оперативном режиме как по GPRS-каналу, так и по телевизионному сигналу на пульт управления и контроля. Помимо визуальной информации, комплекс способен проводить также гидролокационное об-следование с целью определения рельефа дна.
Ключевые слова
Комплекс, подводный аппарат, интеллектуальная система, картографирование, поиск
Цели и задачи
Создать подводный комплекс, способный решать следующие задачи:
- подробное картографирование дна рек и водоёмов с глубинами не более 10м.
- мониторинг общего состояния водной флоры и фауны.
- поиск затонувших объектов, а также источников загрязнения водной среды и прибрежной зоны;
Введение

Работа посвящена проблеме проведения поисковых и мониторинговых операций в условиях ограниченного визуального контакта с объектом, находящимся в сильно загрязненной (замутненной) среде и в условиях сильного задымления, а также при решении вопросов картографирования поверхностей протяженных объектов (трубопроводы, кабель каналы, опорные элементы гидротехнических сооружений и т.д.), расположенных на глубинах до 12 м. Особенно актуальной задача является при проведении поисковых работ с использованием малогабаритных летательных аппаратов ("дронов") с возможностью зависания в точке позиционирования, а также с использованием малогабаритных надводных аппаратов при решении задач по поиску затопленных объектов.

Методы и материалы

Используя выкладки из «Теории графов» был получен алгоритм функционирования, реализованный для поисковых задач.

 

Описание и обсуждение результатов

В общем случае базовый алгоритм функционирования на основе теории графов, реализованный для поисковых задач  с использованием НПК "БЛИК" в настоящий момент можно разделить на три основных типа:

- матричный (галсовый, замкнутый, "шахматный")

- радиальный (замкнутый, сегментный)

- комбинированный (комбинация всех перечисленных видов)

Вся поисковая операция разделяется на несколько основных этапов:

  1. Определение среднего расстояния видимости в воде на предполагаемой глубине фото- видеосъёмки. Производятся с целью определения параметра h – расстояния от условной линии дна до плоскости визирования. Для этого производятся пробные съёмки дна в нескольких точках и по определённым критериям определяется расстояние удовлетворительной видимости, при которой качество полученных видеоматериалов позволяют объективно оценивать состояние дна и идентифицировать находящиеся на нём объекты. Полученный при этом параметр h заносится в компьютер и служит для вычисления других параметров пеленгации.
  2. Определение шага пеленгации Δ. Этот параметр характеризует расстояние, между двумя соседними точками пеленгации и определяется расчетным путём:

Δ = 2*h*tg α

где α=φ/2, φ – угол обзора видеокамеры, град.,

т.е.

. Δ = 2*h*tg( φ/2)

3. Определение величины перехода L и количество галсов n (в зависимости от технических характеристик оборудования). В большинстве случаев – направление переходов совершается по кратчайшему расстоянию водоёма (поперек реки), а направление галсов по более протяжённому (вдоль реки). В идеальном случае шаг галса равен Δ, тогда в этом случае изображения межгалсовых переходов будут получены без пересекаемых областей.

Таким образом, в настоящий момент работа вплотную подошла к решению задачи использования системы управления с элементами  искусственного интеллекта для получения возможности определения положения объекта в воде не только на плоскости, но и в пространстве и его идентификации на основе исходных геометрических образов.

 

Используемые источники
"Игры, графы, ресурсы" Э.Г.Давыдов
"Графы и их применение" О.Оре
Information about the project
Surname Name
Prudnik Denis
Project title
BLIK
Summary of the project
-
Keywords
-