Про застосування методів візуальної одометрії для автономної навігації літальних апаратів

Анотація

Розглянуто алгоритми, за допомогою яких розширено застосування методів візуальної одометрії для автономної навігації безпілотного літального апарату при виконанні поворотів та зміни висоти за рахунок roll- та pitch-нахилів. Розглянуто побудову матриць проєктивного перетворення, які використовують відповідні кути нахилів з польотного контролера літального апарату. Відповідно до типу сцени та її освітленості запропоновано алгоритм динамічного вибору параметра порогу Threshold в методі SURF, який дає змогу утримувати кількість точок інтересу у діапазоні, характерному типові місцевості, над якою пролягає маршрут апарату.  Запропоновано також алгоритм вибору ключових відеофреймів з відеопотоку, який враховує характеристики ділянок маршруту і оптимізує використання обчислювальних ресурсів бортового комп'ютера. Запропоновані алгоритми протестовано на симуляторі Gazebo. Отримані результати свідчать про ефективність підходу візуальної одометрії за умов відсутності каналу зв'язку з оператором літального апарату, а також без використання сигналу GPS.