Стукалов Сергей Борисович, кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры технической эксплуатации радиоэлектронного оборудования воздушного транспорта
г. Москва
Sergey B. Stukalov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Air Transport Radio-Electronic Equipment Maintenance Chair
Moscow
Стукалов Дмитрий Сергеевич, аспирант, кафедра технической эксплуатации транспортного радиооборудования
г. Москва
Dmitry S. Stukalov, Postgraduate Student
Moscow
Кондриков Вадим Игоревич, аспирант, кафедра технической эксплуатации транспортного радиооборудования
г. Москва
Vadim I. Kondrikov, Postgraduate Student
Moscow
Гаврюшин Роман Сергеевич, студент
г. Москва
Roman S. Gavryushin, student
Moscow
В статье рассматриваются подходы по использованию оптико-электронных систем и беспилотных летательных аппаратах для задач оперативного обследования поверхности местности, мест и объектов летных происшествий. Представлено обоснование выбора схемы планера беспилотного летательного аппарата и конструкции оптико-электронного комплекса. Предложено использование схемы планера типа высокоплан с облегченной конструкцией. Для проведения исследований разработан и создан при помощи станка с числовым программным управлением беспилотный летательный аппарат с высокими показателями аэродинамического качества, оборудованный оптико-электронной системой. Разработаны конструкции бортового и наземного оборудования исследовательского оборудования комплекса. Предложено использование полетных курсовой и обзорной боковой оптико-электронной камер, а также исследовательских оптико-электронных камер нижней полусферы видимого и инфракрасного диапазонов, что обеспечивает видение в дневное и ночное время. Для выполнения просмотра и исследования поверхности местности используются две камеры обзора нижней полусферы инфракрасного и видимого диапазонов, встроенные снизу в фюзеляж беспилотного летательного аппарата. Проведены летные эксперименты по применению оптико-электронного комплекса с полетом по маршруту по системе спутниковой навигации и автоматическим возвратом. Установлено, что для точного выхода на ориентиры маршрута требуется коррекция навигационных данных. Устранение накапливаемой погрешности позиционирования предлагается выполнить автоматизировано путем регистрации изображений местности оптико-электронной системой с выделением их контуров и ориентиров. Представлены результаты обработки изображений по алгоритму Canny, полученных в ходе летных экспериментов. Даны рекомендации по практическому использованию алгоритма обработки изображений с учетом требуемого быстродействия. Для решения задач оперативного просмотра и исследования местности проведено исследование различных маршрутов полета. На основании проведенных экспериментов даны рекомендации по применению комплекса и построению маршрута полета в исследовательских задачах оперативного поискового характера.
The article deals with a number of approaches to the use of electrooptical systems and unmanned aerial vehicles (UAV) to solve the tasks of live terrain surface screening, air incident spots and objects survey. The paper provides the grounds for the UAV airframe chosen structure and the design of the electrooptical complex. The light weight, high -wing monoplane airframe structure is suggested. Using the CNC production center, a UAV with high aerodynamic performance was developed. The UAV was fitted with the optoelectronic system. Structural design for the airborne and ground equipment of the survey complex was developed. The structural design comprises the forward-looking and side airborne surveillance cameras and also downward-looking cameras of visible and infrared bands to provide the day and night vision. The downward-looking cameras of visible and infrared bands, integrated into the UAV fuselage belly are used for the surface monitoring and survey. The flight test on the use of electrooptic system comprised the flight on the route and automatic return using the satellite system navigation. The test showed that navigation data correction was required. The positioning accumulative error elimination is suggested to be done via automated image registration with the contour extraction and landmark reference. The image processing results using Canny algorithm were presented. The recommendations on the algorithm practical application and speed of response are given. To solve the problem of terrain on-time surveillance and monitoring the flight routes were subjected to research. Based on the experiments performed, the recommendations were given on the electrooptic complex application and flight route plotting for the tasks of on-time search and rescue.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.