Алгоритм уточнения углов поворота и наклона камеры на летательный аппарат по записанному видео
Автор: Никифоров Д.Л., Ефимов С.Н.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 4 т.25, 2024 года.
Бесплатный доступ
В связи с трудностями, возникающими при использовании систем спутниковой навигации на аэродромах в настоящее время, и недостаточной точностью инерциальных навигационных систем, для проведения траекторных измерений вновь стали использоваться оптические измерительные комплексы. Однако существующие измерительные комплексы обладают рядом недостатков. Целью данной работы является описание способа повышения точности траекторных измерений, полученных угломерным методом. В статье рассматриваются основные алгоритмы, применяющиеся при проведении траекторных измерений в настоящее время и их недостатки. Предлагается алгоритм покадровой послеполётной обработки записанного видео с камер оптико-электронного измерительного комплекса. Приводится описание реализации данного алгоритма с учётом особенностей графических программных интерфейсов для обработки ввода пользователя алгоритма. Предложенный алгоритм позволяет после проведения траекторных измерений, без ограничений по времени, уточнить углы поворота и наклона платформы в каждый момент времени. Предложенный алгоритм позволяет повысить точность как уже проведённых, так и проводимых в будущем траекторных измерений при испытаниях летательных аппаратов. Предложенный алгоритм также может использоваться для получения потенциальных углов поворота и наклона камеры при реализации угломерно-пеленгационного комплекса с применением неподвижных широкоугольных оптических камер. Например, при измерении диаграмм направленности бортовых антенн самолёта с помощью квадрокоптера-измерителя для определения его положения в пространстве в каждый момент времени. В статье также приводятся основные достоинства и недостатки алгоритма, вносятся предложения по его усовершенствованию, предлагаются возможные области его применения.
Траекторные измерения, пеленгационный метод, угломерный метод, оптические измерения, послеполётная обработка, определение координат летательного аппарата, спутниковые навигационные системы
Короткий адрес: https://sciup.org/148330571
IDR: 148330571 | DOI: 10.31772/2712-8970-2024-25-4-433-439
Список литературы Алгоритм уточнения углов поворота и наклона камеры на летательный аппарат по записанному видео
- Hein G. W. Status, perspectives and trends of satellite navigation // Satellite Navigation. 2020. Vol. 1, No. 1. P. 22.
- Гундоров К. В., Сулейманов В. Н., Медведков Д. А. Анализ работы спутниковой системы в условиях отключения Российской Федерации от навигационных систем недружественных стран // Вестник военного инновационного технополиса «ЭРА». 2023. Т. 4, № 2. С. 175–183.
- Типы ошибок в инерциальных навигационных системах и методы их аппроксимации / Литвин М. А., Малюгина А. А., Миллер А. Б. и др. // Информационные процессы. 2014. Т. 14, № 4. С. 326–339.
- Выбор типоразмерного ряда беспилотных летательных аппаратов и полезной нагрузки для мониторинга сельскохозяйственных полей / А. А. Артюшин, Р. К. Курбанов, Л. А. Марченко и др. // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. № 4 (37). С. 36–43.
- Додонов А. Г., Путятин В. Г. Наземные оптические, оптико-электронные и лазерно-телевизионные средства траекторных измерений // Математические машины и системы, 2017. № 4. С. 30–56.
- Calculation of 3D Coordinates of a Point on the Basis of a Stereoscopic System / R. R. Mussabayev, M. N. Kalimoldayev, Ye. N. Amirgaliyev et al. // Open Engineering. De Gruyter Open Access, 2018. Vol. 8, No. 1. P. 109–117.
- Еналеев С. Ф. Траекторные измерения: практическое пособие. Москва, Вологда: Инфра- Инженерия, 2021. 124 с.
- Гусев М. В. История развития траекторных оптических средств измерений // Матрица научного познания. 2023. № 1-1. С. 57–65.
- Пат. RU 2 645 549 C2. Способ определения координат летательных аппаратов с использованием одного дирекционного угла и двух углов места / Д. В. Искоркин, С. В. Шишков, А. В. Терёшин и др. № 2015114888 ; заявл. 20.04.2015 ; опубл. 21.02.2018 Бюл. № 31, 10 с.
- Hager G. D., Belhumeur P. N. Real-time tracking of image regions with changes in geometryand illumination // Proceedings CVPR IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 1996. P. 403–410.
- Пат. RU 2 758 860 C1. Способ коррекции углов визирования на точку / К. Н. Рысенков, О. С. Войченко, И. С. Зобов и др. № 2020133299 ; заявл. 09.10.2020 ; опубл. 02.11.2021 Бюл. № 31, 19 с.
- Ko J.-H., Kim E.-S. Stereoscopic video surveillance system for detection of target’s 3D location coordinates and moving trajectories // Optics Communications. 2006. Vol. 266, No. 1. P. 67–79.
- A three-dimensional position measurement method using two pan-tilt cameras / H. Matsubara, T. Tsukada, H. Ito et al. // R&D Review of Toyota CRDL. 2003. Vol. 38, No. 2. P. 43–49.
- Synopsis – Qt for Python [Electronic resource]. URL: https://doc.qt.io/qtforpython-6/PySide6/QtGui/QSinglePointEvent.html#PySide6.QtGui.QSinglePointEvent.position (accessed: 07.05.2024).
- Пат. RU 2 533 348 C1. Оптический способ измерения размеров и положения объекта и дальномер-пеленгатор / Гузевич С. Н. – № 2013130715/28 ; заявл. 04.07.2013 ; опубл. 20.11.2014 Бюл. № 32, 15 с.
