Informační portál o světě bezpilotních prostředků

Hejno dronů naviguje bez GPS

 Působivá vystoupení, při nichž roj dronů synchronizovaně tančí na nebi, se zatím obvykle neobejdou bez navigace pomocí GPS. V uzavřených prostorách však satelitní signál není, konstruktéři se proto snaží vyvinout systém, který se obejde bez GPS. Spolupracujícím dronům se totiž předpovídá velká budoucnost.

Inerciální navigační systémy jsou středem zájmu inženýrů přinejmenším od doby, kdy vznikly jaderné ponorky schopné plout pod vodou řadu měsíců. Nemožnost orientace podle radiových signálů ani podle nebeských těles vedla k vývoji sofistikovaných zařízení, která pomocí gyroskopů, akcelerometrů a dalších čidel spojených s počítačem, který se snaží vypočítat směr a vzdálenost od místa posledního určení polohy pomocí klasických metod.

Kdysi rozměrná a těžká zařízení se pomocí mikroelektroniky proměnila v destičky plošných spojů, které mohou nést i drony. Pořád ale trpí stejným problémem: nejde zabránit tomu, aby postupně nenarůstala chyba. Jde jí odstranit teprve, když se přístroj opět dostane do dosahu signálu GPS.

Ale co když musí být trvale nasazen v prostředí, kde signál není?

Vědci z University of Pennsylvania si udělali problém ještě těžší, když chtěli docílit toho, aby miniaturní drony létaly bez signálu ve formaci. Takové působivé tance na nebi už umí zinscenovat řada vývojových pracovišť, zatím, ale obvykle s GPS. Bez satelitního signálu ovšem je vzájemná koordinace pohybu dronů mnohem obtížnější.

Miniaaturní kvadrokoptéry třídy 250, které vznikly na University of Pennsylvania, umí létat ve formaci obsahující až 12 strojů, navigovat a vyhýbat se překážkám i bez GPS. Obsahují  inerciální navigační jednotku (IMU), čtyřjádrový mikroprocesor a několik kamer schopných sledovat vzory povrchu, a tak odečítat směr a rychlost pohybu. Mikropočítač na palubě pak z údajů kamer a dalších čidel vypočítává změny polohy od okamžiku startu.

I v tomto případě se chyba kumuluje: na sto metrů činí půl metru, což není zrovna málo. Každý dron je ale prostřednictvím WiFi spojený s pozemní stanicí, která přijímá údaje o jeho poloze, koriguje je a vysílá povely k dalšímu pohybu. Člen hejna tak "jedná" sám za sebe, aniž by se staral o polohu ostatních, protože tu vede v patrnosti pozemní stanice.

Tak lze i v interiérech, podzemních prostorách, pod korunami stromů atd. koordinovat pohyb velkého množství miniaturních dronů, aniž by byl k dispozici signál GPS. Testy prokázaly, že systém funguje i při nízké úrovni osvětlení a v proudícím vzduchu.

Vědci chtějí postupně zpřesňovat navigační systém hejna minidronů tak, aby klesal význam pozemní stanice při koordinaci jejich pohybů . Očekává se, že roje spolupracujících dronů se v budoucnosti uplatní při živelných katastrofách, na bojištích, nebo při výzkumu jiných planet. Závislost na GPS v takových případech nasazení dronů (nebo jiných typů spolupracujících robotů) znemožňuje, vývoji inerciálních navigačních systémů se proto v poslední době věnuje velká pozornost.

 

Jan A. Novák

Jan A. Novák

Publicista a fotograf, který se od dětství snaží fotit to, co většina běžných lidí nemůže vidět. Drony ho tedy nemohly minout.

Internetová stránka: www.novakoviny.eu

Zanechat komentář

Ujistěte se, že zadáte požadované informace, tam kde je vyznačeno (*). Kód HTML není povolen.

Populární příspěvky

Předpisy pro létání s drony v ČR

29-02-2016 Hits:71697 Legislativa Vítek Novák - avatar Vítek Novák

Jaké jsou předpisy pro létání s drony v ČR? V tomto článku si rozebereme nejen samotné pře... Read more

AisView - pomocník každého pilota dronu

05-08-2016 Hits:20369 Začínáme Vítek Novák - avatar Vítek Novák

Létáte s dronem a nejste si přesně jisti, kde smíte a kde ne? V takovém případě bychom rád... Read more

Recenze: DJI Mavic, aneb malý velký dron…

09-10-2016 Hits:12688 Testy a recenze Jan A. Novák - avatar Jan A. Novák

Tohle možná způsobí skutečnou revoluci na trhu kategorie "lepších" dronů: DJI Mavic je vel... Read more

Seriál: Začínáme s drony: 4. Výhody a zr…

01-05-2016 Hits:8696 Začínáme Jan A. Novák - avatar Jan A. Novák

Zatímco gyroskop (přesněji řečeno senzor zrychlení) je nezbytnou součástí každého dronu, G... Read more