Система определения координат наземных объектов с беспилотных летательных аппаратов при отсутствии сигналов GPS - Гаспарян, О. Н.; Асатрян, А. А. («Պոլիտեխնիկ» տպ.)
Многороторные беспилотные летательные аппараты (БПЛА) широко используются в различных военных и гражданских областях. Полет БПЛА по заданным траекториям при этом осуществляется с использованием сигналов GPS, которые определяют координаты аппарата с точностью от десятков сантиметров до нескольких метров. Однако на практике возможны ситуации, когда сигналы GPS искажены или отсутствуют. В таких случаях важной задачей является определение как координат самого БПЛА, так и координат наземных объектов, за которыми осуществляется наблюдение с БПЛА. В работе предлагается подход к определению геодезических координат БПЛА и наземных целей в случае, когда сигналы GPS отсутствуют, но известны координаты двух наземных, так называемых “опорных” объектов. В качестве опорных выбираются объекты, которые выделяются на фоне местности и могут быть легко идентифицированы, например, отдельные строения, опоры линий электропередач, радиорелейные мачты и т.д. Разработан графический интерфейс пользователя в среде пакета MATLAB, позволяющий автоматизировать процедуру расчета координат БПЛА и цели при отсутствии сигналов GPS. Բազմառոտորային անօդաչու թռչող սարքերը (ԱԹՍ) ներկայումս լայնորեն կիրառվում են ռազմական և քաղաքացիական տարբեր ոլորտներում: Առաջադրված հետագծերով ԱԹՍ -ի թռիչքն իրականացվում է GPS ազդանշանների միջոցով, որոնք որոշում են սարքի կոորդինատները տասնյակ սանտիմետրից մինչև մի քանի մետր ճշգրտությամբ: Սակայն գործնականում կարող են լինել իրավիճակներ, երբ GPS ազդանշանները աղավաղված են կամ բացակայում են: Նման դեպքերում կարևոր է ինչպես ԱԹՍ –երի կոորդինատների, այնպես էլ ԱԹՍ -ից վերահսկվող վերգետնյա օբյեկտների կոորդինատների որոշումը: Աշխատանքում առաջարկվում է ԱԹՍ-երի և վերգետնյա թիրախների գեոդեզիական կոորդինատների որոշման մոտեցում, երբ GPS ազդանշանները բացակայում են, սակայն հայտնի են երկու վերգետնյա, այսպես կոչված, «նեցուկային» օբյեկտների կոորդինատները: Որպես նեցուկային ընտրվում են այնպիսի օբյեկտներ, որոնք առանձնանում են տեղանքի ֆոնի վրա և կարող են հեշտությամբ նույնականացվել, օրինակ՝ առանձին շինություն, էլեկտրահաղորդագծերի հենարաններ, ռադիոռելեային կայմեր և այլն: Մշակվել է օգտագործողի գրաֆիկական ինտերֆեյսը MATLAB փաթեթի միջավայրում, որը թույլ է տալիս ավտոմատացնել ԱԹՍ-ի և թիրախի կոորդինատների հաշվարկման ընթացակարգը ՝ GPS ազդանշանների բացակայության դեպքում: Nowadays multirotor unmanned aerial vehicles (UAVs) are widely used in various military and civil areas. The UAV’s flight along the required trajectories is performed using the GPS signals which determine the vehicle’s position with the accuracy from tens of centimeters to a few meters. However, in practice, some situations may occur when the GPS signals are absent or corrupted. In such cases, very important is the task of determining the coordinates of the UAV itself as well as the coordinates of the groundbased objects which are being tracked from the UAV. In the paper, an approach to determining the geodetic coordinates of the UAV and ground-based objects is proposed in cases when the GPS signals are absent, but the coordinates of two ground-based, the so-called reference objects, are known. As reference objects, the ones that are distinguished within the local terrain and can be easily identified, for example, separate buildings, power transmission line supports, relay broadcasting pillars, etc should be selected. A Graphical User Interface is developed which works in the MATLAB environment and allows one to automatize the procedure of calculation of coordinates of the UAV and ground-based objects in the absence of GPS signals.
Keywords: Տեխնոլոգիա