Учёные ТУСУРа создают высокоточную систему ориентации БПЛА с возможностью разновысотных измерений
Учёные Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники разработали уникальный алгоритм одновременного измерения высоты до растительности и поверхности земли при реализации новой системы ориентации беспилотного летательного аппарата (БПЛА), что позволит с высокой точностью осуществлять беспилотную геофизическую разведку.
Создание новой системы ориентации БПЛА осуществляется специалистами Научно-исследовательского института радиотехнических систем (НИИ РТС) ТУСУРа в рамках российского проекта «Аэротомография», который реализуется на базе Новосибирского госуниверситета совместно с Институтом нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука (ИНГГ) СО РАН. Проект получил поддержку в межведомственной рабочей группе правительства РФ и средства на развитие из Фонда поддержки проектов Национальной технологической инициативы.
Проект «Аэротомография» посвящён созданию сверхлёгкого геологоразведочного беспилотника, оснащённого мобильным вычислительным комплексом, системами связи, сверхточной пространственной навигацией и другим оборудованием. Предполагается, что эскадрильи беспилотников-геофизиков смогут вести поиск и разведку залежей твёрдых полезных ископаемых, выполнять экологический мониторинг в труднодоступных местах: Арктике, в горах, джунглях, на болотах и в тундре. А инновационный метод разновысотных измерений даст возможность реализовать новый томографический подход к обработке полученных данных с высокоточным определением местоположения в недрах земли алмазоносных трубок, железорудных залежей, скоплений полиметаллических руд и ценных минералов.
Перед учёными НИИ РТС ТУСУРа была поставлена задача разработки новой системы навигации, которая смогла бы обеспечить высокоточное определение координат беспилотника с возможностью одновременного измерения двух высот: до верхней кромки растительности и до уровня земли. Подобных систем, которые одновременно осуществляют разновысотные измерения БПЛА, в настоящее время не существует.
«На первом этапе разработки нам удалось с помощью математического моделирования доказать принципиальную возможность нескольких одновременных измерений высоты при реализации нашей системы», – рассказал Фёдор Захаров, старший научный сотрудник НИИ РТС ТУСУРа.
Он отметил, что при решении задач высокоточного определения координат специалисты института используют в том числе наработки по созданию системы автономной навигации для космического применения.
«Важный момент заключается в том, что задача определения координат и высоты беспилотника должна решаться одновременно и в режиме реального времени. Непрерывная запись всех измерений осуществляется непосредственно на борту БПЛА: координаты совместно с геофизическими измерениями привязываются к единой шкале времени, именно от этого зависит точность результатов геологоразведки беспилотника», – пояснил разработчик.
Также он подчеркнул, что речь идёт о создании беспилотников лёгкого и сверхлёгкого классов, поэтому модуль системы ориентации будет удовлетворять требованиям компактности и энергоэффективости.
Кроме того, высокоточное определение координат необходимо при решении задач управления группой беспилотников и обеспечения безопасности – предупреждения столкновений друг с другом и препятствиями.
Другие новости
Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники на коллективном стенде Томской области в рамках демонстрационной программы Международного форума Kazan Digital Week представил перспективные и уникальные разработки.
Опытно-конструкторская работа «Разработка и изготовление специализированной установки измерения рельефа поверхности тонких пленок» реализуется в ТУСУРе в рамках государственной программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации».
В Передовой инженерной школе Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники ведется разработка программно-аппаратного комплекса сенсорной системы для измерения напряженности электрического поля. Комплекс позволит проводить различные испытания на электромагнитную совместимость, в частности помехоустойчивость. К середине 2025 году ученые планируют получить готовый прототип.
Представители ТУСУРа принимают участие в проектно-образовательном интенсиве для представителей технологических стартапов, научных учреждений, вузов и бизнеса «Остров 2024», который проходит с 17 по 21 июня в Новосибирске под эгидой Национальной технологической инициативы (НТИ).
