Drone positioning systems that use digital cameras

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorAverin, Dmytro
dc.contributor.authorBorovytsky, Volodymyr
dc.contributor.authorMykytenko, Volodymyr
dc.date.accessioned2023-03-01T12:15:20Z
dc.date.available2023-03-01T12:15:20Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenUnmanned aerial vehicles are very important in everyday life. Their number is increasing every day, as well as the scope of their use. Therefore, it becomes necessary to automate their flight from departure to kindergarten. During automatic flight, drones have certain problems during takeoff, landing and positioning. The problem is that when landing and taking off, it is necessary to ensure high positioning accuracy, which is impossible when using GPS, as it can provide accuracy of only a few meters, which is not enough, and the use of operators is accurate, but this method requires the use of quality cameras with stabilization. These stabilization cameras are very heavy, so the payload of drones is reduced, and they are very expensive (usually more expensive than the drone itself). Also, the use of operators during landing and departure can lead to a catastrophe due to human factors. The task of this article is to create a classification table, analyze landing methods, assess their advantages and disadvantages, give recommendations for the use of the most effective positioning system, as well as the development of new positioning methods. In the course of work modern, and also the most widespread methods of positioning were considered, the critical analysis of robots is made. As a result, it was proposed to classify drone positioning systems that provide reliable takeoff, landing and delivery of goods using digital cameras. This classification includes all combinations of digital cameras and radiation sources that can be located both on the drone and on the landing or cargo delivery area. Examples are given for each combination proposed in the classification. A thorough analysis of the advantages and disadvantages of each configuration of digital cameras and radiation sources is given. Recommendations for choosing the best drone positioning system are provided. The main disadvantages of these systems are the complexity of algorithms, which makes systems more expensive, as well as complicates the creation of the system, which does not preclude the possibility of making a mistake when creating a system. And this can lead to an accident. All DPSs can be classified on group depending on the number of digital cameras, number and shape of reference light sources, locations of digital cameras and location of the light sources. From the point of reliability and economy the best DPS should include one camera on a drone and a minimal set of reference light sources on the ground. The authors suppose that three reference light sources that specify a triangle is the best choice because it makes possible estimation of the distance and angular coordinates of the landing pad.uk
dc.description.abstractukБезпілотні летальні апарати дуже важливі в повсякденному житті. Їх кількість збільшується з кожним днем, як і сфери їх використання. Тому стає необхідним автоматизувати їх політ з моменту вильоту до посадки. При автоматичному польоті безпілотники мають певні проблеми при вильоті, посадці та позиціонуванні. Проблема полягає у тому, що при посадці та вильоті необхідно забезпечити високу точність позиціонування, що є неможливим при використанні GPS, оскільки він може забезпечити точність лише в декілька метрів, чого не достатньо, а використання операторів хоч і є точним, але цей метод потребує використання якісних камер зі стабілізацією. Ці камери зі стабілізацією дуже важкі, тому корисне навантаження дронів зменшується, а також вони дуже дорогі (зазвичай дорожче ніж сам дрон). Також, використання операторів при посадці та вильоті може призвести до катастрофи через людський фактор. Задача цієї статті полягає у створенні класифікаційної таблиці, аналізі методів посадки, оцінці їх переваг і недоліків, створенні рекомендацій до використання найбільш ефективної системи позиціонування, а також розробці нових методів позиціонування. В процесі роботи було розглянуто сучасні, а також найбільш розповсюджені методи позиціонування, здійснено критичний аналіз робіт, запропоновано класифікацію систем позиціювання дронів, які забезпечують надійний зліт, посадку та доставку вантажів із застосуванням цифрових камер. Ця класифікація містить усі комбінації цифрових камер та джерел випромінювання, які можуть бути розташовані і на дроні, і на посадковому майданчику чи майданчику для доставки вантажу. Наведено приклади по кожній запропонованій в класифікації комбінації. Наводиться ґрунтовний аналіз переваг та недоліків кожної конфігурації цифрових камер та джерел випромінювання. Надано рекомендації щодо вибору найкращої системи позиціювання дронів. Основними недоліками розглянутих систем є складність алгоритмів, що робить системи дорожчими, а також ускладнює створення системи, що не виключає можливості зробити помилку при створенні системи. А це може призвести до аварії. Автори запропонували та обґрунтували систему, яка застосовує три еталонних джерела випромінювання, які задають трикутник, оскільки це дає можливість оцінити відстань та кутові координати посадкової площадки.uk
dc.format.pagerangeС. 20-25uk
dc.identifier.citationAverin, D. Drone positioning systems that use digital cameras / Dmytro Averin, Volodymyr Borovytsky, Volodymyr Mykytenko // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2022. – Вип. 63(1). – С. . – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/53224
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2022, Вип. 63(1)uk
dc.subjectdrone positioning systemuk
dc.subjectdigital camerauk
dc.subjectradiation sourceuk
dc.subjectdigital image processinguk
dc.subjectcoordinate calculationuk
dc.subjectсистема позиціонування дронуuk
dc.subjectцифрова камераuk
dc.subjectджерело випромінюванняuk
dc.subjectцифрова обробка зображеньuk
dc.subjectобчислення координатuk
dc.subject.udc681.5.01uk
dc.titleDrone positioning systems that use digital camerasuk
dc.title.alternativeСистеми позиціонування для дронів, які використовують цифрові камериuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-sPr_2022-63_p20-25.pdf
Розмір:
383.15 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 63(1)