В МАИ разработали модернизированную интеллектуальную платформу управления беспилотниками

Фото: Пресс-служба МАИ / Архив

Специалисты Московского авиационного института разработали модернизированную платформу управления беспилотниками, которая позволит выпускать аппараты с высоким уровнем автономности, точности позиционирования и ремонтопригодности. Устройство объединяет в одном компактном корпусе автопилот, отвечающий за полёт, мощный бортовой компьютер с искусственным интеллектом, который помогает дрону анализировать обстановку, и силовой блок для подачи питания и управления работой механизмов. Разработка повысит эффективность работы на местности с препятствиями, в условиях плохой видимости и отсутствия бесперебойной связи. Поэтому особенно полезным её применение будет при поисково‑спасательных операциях, мониторинге лесных пожаров и доставке грузов в труднодоступные районы.

Над проектом работают специалисты кафедры 307 «Цифровые технологии информационные системы» и Дирекции «Аэромобильность» МАИ. Автоматизированная интеллектуальная система берёт на себя большую часть типовых рутинных операций. Оператору остаётся лишь задать маршрут перед запуском, после чего дрон действует самостоятельно. Бортовой компьютер непрерывно обрабатывает данные с камер, дальномеров и лидаров: так аппарат «видит» окружающее пространство, распознаёт препятствия и автоматически их обходит. Алгоритмы искусственного интеллекта позволяют дрону подстраиваться под меняющиеся условия – например, корректировать траекторию при резкой смене ветра или появлении преград на пути.

Автопилот самостоятельно ведёт аппарат, корректируя траекторию по сигналам датчиков. Ключевая особенность кроется в связке с бортовым компьютером, который в реальном времени обрабатывает информацию с установленного на нём оборудования. Благодаря этому дрон не просто летит по заданной траектории, а буквально видит окружение, облетает препятствия и анализирует местность.

– Наша задача состояла в том, чтобы создать недорогую систему, которая сама справляется со сложными задачами прямо на борту. При этом мы решили убрать главные проблемы, с которыми сталкиваются эксплуатанты: внезапные отключения, поломки от ударов и очень сложный, долгий ремонт, – отметил ведущий разработчик проекта, научный сотрудник и доцент кафедры 307 МАИ Максим Коробков.

Одной из наиболее частых причин выхода дронов из строя является поломка компонентов системы питания. За основу инженеры взяли проверенную платформы Pixhawk — это своего рода «классика» для автопилотов дронов, на которой работает много разных систем. Её объединили с популярным небольшим, но мощным одноплатным бортовым компьютером Raspberry Pi. При этом разработчики проанализировали недостатки этих решений и модернизировали устройства. В частности, разделили электрическую схему питания бортовой электроники на отдельные функциональные узлы: для каждого из них рассчитали параметры цепей питания и реализовали систему с распределённой нагрузкой — это повысило надёжность и стабильность работы оборудования. А для защиты электроники от повреждений при жёсткой посадке или случайных ударов на платформе установили специальные виброопоры.

Ещё одно важное преимущество разработки МАИ – простота ремонта. Конструкция сделана модульной: если один из блоков выйдет из строя, его можно быстро заменить целиком, без сложного разбора платы и пайки мелких деталей. По сути, это похоже на замену картриджа или батарейки: дрон можно вернуть в строй за считанные минуты.

На данный момент завершены испытания опытных образцов. Проект находится на этапе подготовки к серийному производству: специалисты формируют полный комплект технической документации, чтобы передать его предприятиям, выпускающим беспилотные авиационные системы.

Проект реализуется в рамках объявленного президентом России Десятилетия науки и технологий.