Военная авиация будущего: как Китай обходится без ГЛОНАСС и GPS

Китайские исследователи предложили новый способ управления беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) в условиях отсутствия сигнала ГЛОНАСС или GPS.

В новом исследовании представлен метод на основе "image-based visual servoing" (IBVS) с использованием наблюдателя скорости для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Этот метод позволяет отслеживать динамические объекты в условиях отсутствия сигнала ГЛОНАСС или GPS.

Основное отличие предложенного метода - применение упрощенной и декуплированной динамики изображения для БПЛА с помощью виртуальной камеры. Учтены также неопределенности, вызванные непредсказуемыми вращениями и скоростями динамической цели.

Исследователи представили новую модель глубины изображения, которая позволяет методу IBVS отслеживать вращающуюся цель с различными ориентациями. Эта модель обеспечивает точность особенностей изображения и плавность траектории при отслеживании вращающейся цели.

Одним из ключевых моментов является использование наблюдателя скорости. Благодаря ему не требуются измерения скорости перемещения, а также снижается помеха, вызванная зашумленными измерениями.

Для компенсации непредсказуемых внешних помех исследователи предложили интегральный фильтр. Стабильность наблюдателя скорости и контроллера IBVS анализировалась с использованием метода Ляпунова.

Результаты сравнительных моделирований и многоступенчатых экспериментов демонстрируют стабильность отслеживания, способность противостоять помехам и устойчивость предложенного метода при отслеживании динамической вращающейся цели.

Хотя основные принципы данной техники были известны ещё с 1980-х годов, новшеством стало использование усовершенствованных алгоритмов и сенсоров, позволяя роботам эффективно "видеть" и выполнять сложные задачи.

Ожидается, что новая функциональность будет активно внедряться в военные БПЛА, особенно в свете распространения электронной войны. Тем не менее, в большинстве случаев человеческое вмешательство все еще необходимо для окончательного решения об атаке.

Вы можете ознакомиться с исследованием самостоятельно в журнале Engineering .