Казанские ученые разработали систему для групповой работы дронов

Исследователи из Казани разработали алгоритм, который помогает дронам работать вместе для поиска объектов на земле. Система сама распределяет дроны по группам, управляет их полетами и объединяет данные с обычных и инфракрасных камер, чтобы получать качественные снимки местности.

Авторы работы — ученые из Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ): доцент Никита Левшонков, аспирант Игорь Нафиков и студентка Яна Ларюхина. Их исследование опубликовали в февральском номере журнала «Научный Вестник МГТУ ГА» за 2024 год.

Алгоритм уже доказал свою пользу в разных задачах:

• создание цифровых карт местности;
• мониторинг сельхозугодий;
• поиск лесных пожаров;
• патрулирование пляжей и аэропортов;
• доставка грузов и лекарств в труднодоступные места.

Одна из главных частей системы — блок обработки изображений. Алгоритм работает с небольшими фрагментами снимков (256 × 256 пикселей), комбинируя данные с обычных и инфракрасных камер. Для каждого участка изображения настройки подбираются индивидуально, что помогает получать четкие снимки даже в сложных условиях.

Система рассчитывает оптимальное время для выполнения задачи по формуле:

T = t₁ + (S_инт)/ (W_T × n) + t₂,

где:

• t₁ — время полета до зоны поиска;
• S_инт — площадь зоны;
• W_T — производительность одного дрона;
• n — количество дронов;
• t₂ — время возврата.

Особое внимание уделено безопасности. Алгоритм проверяет:

• возможные ошибки в заданиях;
• пересечения траекторий дронов;
• наличие препятствий (деревья, здания и т.д.).

Для каждой зоны поиска задается минимальная безопасная высота полета. Если что-то идет не так, система сама находит безопасное место для посадки. Если один дрон выходит из строя, его задачи автоматически передаются другим.

Тесты показали, что алгоритм успешно объединяет данные с разных дронов. Система хорошо работает как с верхней частью кадра (где лучше видны обычные камеры), так и с нижней (где они теряют эффективность).

На основе этих результатов планируется создать коммерческий продукт для использования дронов.

Ранее ученые из Пензы разработали бионический подводный дрон.

13.02.2025