Комплекс посадки ЛА с техническим зрением для вузов и НИИ

Для отработки применения систем технического зрения при посадке объекта на площадку предназначен для работы в составе лаборатории симуляции и отработки алгоритмов оптической навигации с помощью средств технического зрения в рамках решения задачи посадки ЛА на подготовленную площадку с оптическими маркерами. Комплекс поставляется в двух вариантах исполнения: полунатурном (с физическим макетом, роботом-манипулятором и кардановым подвесом) и виртуальном (с генератором синтетических данных).

Благодаря учебно-лабораторному комплексу для отработки применения систем технического зрения учебное заведение получает универсальную платформу для исследований в области оптической навигации. Именно учебно-лабораторный комплекс для посадки объекта на площадку позволяет отрабатывать алгоритмы как в виртуальной среде, так и на реальном оборудовании с использованием манипуляторов, инерциальных датчиков и систем компьютерного зрения. Использование учебно-лабораторного комплекса для отработки применения систем технического зрения при посадке объекта на площадку значительно повышает качество подготовки специалистов в области авиации и космонавтики, формируя у них навыки работы с современными методами навигации.

Варианты исполнения. Комплекс посадки ЛА с техническим зрением для вузов и НИИ

Комплекс поставляется в двух вариантах:

---

1. Полунатурный вариант (с физической установкой)

Задача комплекса — полунатурная симуляция процесса посадки баллистического ЛА на модельную площадку с помощью набора физических датчиков и камер, генерирующих видеопоток, передаваемый системам технического зрения и обработки сигналов. На основании данных датчиков и миниатюрной БИНС, а также изображений с камер производится решение навигационной задачи и посадка на выбранный участок с установленными маркерами.

Состав:

• Полезная нагрузка (камеры + блок инерциальных датчиков) в трёхстепенном кардановом подвесе (вращение по трём осям).

• Карданов подвес крепится к коллаборативному роботу-манипулятору, обеспечивающему перемещение в горизонтальной плоскости.

• Манипулятор с направляющей для вертикального перемещения.

• Бортовой одноплатный ПК (Rpi 4, 8 ГБ ОЗУ) с камерой и инерциальными датчиками.

• Открытый API для управления системой позиционирования из MATLAB и других сред.

• Передача данных: изображения в формате H.264, углы поворота сервоприводов, координаты, углы ориентации.

• Подключение: USB или локальная сеть (TCP/IP); беспроводное подключение полезной нагрузки.

• Поддержка стереоскопического варианта с двойным блоком камер.

Технические характеристики аппаратного блока:

• Масса полезной нагрузки: не более 400 г.

• Углы поворота: α ≤ ±30°, β ≤ ±60°, γ ≤ ±90°.

• Радиус перемещения в горизонтальной плоскости: ≤ 500 мм.

• Вертикальное перемещение: ≤ 500 мм.

---

2. Виртуальный вариант (генератор синтетических данных)

Задача комплекса — виртуальная симуляция процесса посадки баллистического ЛА на виртуальную площадку с помощью набора виртуальных камер, генерирующих высококачественный видеопоток, передаваемый внешним системам технического зрения и обработки сигналов. Получаемый в результате симуляции видеопоток синтетических данных или серия изображений могут быть использованы в ходе тренировки алгоритмов машинного или технического зрения.

Основные функциональные требования:

• Виртуальный ЛА подчиняется законам физики твёрдого тела (масса, тяга, направление).

• Симуляция в реальном времени или с заданной постоянной времени.

• Двусторонняя связь с MATLAB Simulink, OpenCV и Python.

• Приём управляющих воздействий (тяга и вектор направления).

• Выдача данных с частотой ≥ 60 Гц: скорость, координаты, углы ориентации (эйлеровы или кватернионы).

• Видеоизображение с двух виртуальных камер (640×480, ≥ 25 кадров/с).

• Создание последовательности статичных изображений (≥ 30 кадров/с) для обучения алгоритмов.

• Возможность задания параметров: точка старта, ориентация, координаты, вид площадки, атмосфера, оптические маркеры.

• Расчёт точного расстояния до маркеров и координат ЛА относительно ориентиров.

---

Общие функциональные возможности (для обоих вариантов)

• Отработка алгоритмов оптической навигации с использованием систем технического зрения.

• Решение задачи посадки ЛА на подготовленную площадку с оптическими маркерами.

• Интеграция с MATLAB, OpenCV, Python через открытый API.

• Визуализация траекторий и параметров полёта в реальном времени.

• Поддержка стереоскопического зрения (опционально).

Рекомендуемое оборудование

• ПК с мониторами (входит в комплектацию соответствующего варианта);

• проектор для групповой демонстрации (опционально).

Минимальные системные требования (для обоих вариантов)

• процессор: четырёхъядерный с частотой не менее 3,0 ГГц (рекомендуется 3,5 ГГц);

• оперативная память: не менее 16 ГБ (рекомендуется 32 ГБ);

• дискретная видеокарта с поддержкой DirectX 11 / OpenGL 4.5, не менее 4 ГБ видеопамяти;

• свободное место на жёстком диске: не менее 20 ГБ;

• операционная система: Windows 10/11, Linux (отечественные дистрибутивы).

Установка и эксплуатация

Установка оборудования (для полунатурного варианта):

1. Разместите стол с манипулятором и кардановым подвесом в лаборатории.

2. Подключите питание к оборудованию и ПК.

3. Установите ПО для управления и визуализации.

4. Настройте беспроводное соединение для полезной нагрузки.

5. Проверьте работу API и связь с MATLAB.

Для виртуального варианта:

1. Установите ПО на ПК с двумя мониторами.

2. Настройте параметры симуляции через интерфейс.

Руководство по эксплуатации:

• Запустите программу симуляции.

• Выберите вариант (полунатурный или виртуальный).

• Задайте параметры (траекторию, маркеры, условия).

• Запустите симуляцию и наблюдайте за процессом.

• Анализируйте данные, сохраняйте результаты.

• Для выхода закройте программу.

Для кого предназначен

Учебно-лабораторный комплекс рекомендован для:

• профильных вузов (направления «Авиастроение», «Авиация и космонавтика», «Робототехника», «Системы управления», «Техническое зрение»);

• научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро;

• учебных центров предприятий авиационной, космической и оборонной промышленности.

Преимущества использования комплекса посадки ЛА с техническим зрением для вузов и НИИ

• Два варианта — выбор между полунатурным и виртуальным моделированием.

• Полунатурная отработка — приближение к реальным условиям.

• Генерация синтетических данных — тренировка алгоритмов машинного зрения.

• Интеграция с MATLAB/OpenCV/Python — гибкость в разработке.

• Открытый API — возможность самостоятельного управления.

• Визуализация — отображение траекторий и параметров в реальном времени.

• Безопасность — отработка сложных сценариев без риска.

• Соответствие профессиональным стандартам — подготовка кадров для высокотехнологичных отраслей.

Работа с учебно-лабораторным комплексом для отработки применения систем технического зрения даёт студентам и исследователям возможность освоить как виртуальные, так и полунатурные методы оптической навигации. Без такого комплекса изучение систем посадки ЛА ограничивается теорией, тогда как учебно-лабораторный комплекс для посадки объекта на площадку позволяет проводить полноценные эксперименты с реальными датчиками, камерами и манипуляторами, что особенно важно для авиации и космонавтики.

Условия поставки комплекса посадки ЛА с техническим зрением для вузов и НИИ

Поставка учебно-лабораторного комплекса для отработки применения систем технического зрения при посадке объекта на площадку осуществляется по индивидуальному заказу. Доставка оборудования в любой регион РФ. Возможна экспресс-доставка.

Как заказать комплекс посадки ЛА с техническим зрением для вузов и НИИ

Для получения коммерческого предложения или консультации по выбору варианта исполнения учебно-лабораторного комплекса для отработки применения систем технического зрения при посадке объекта на площадку заполните форму обратной связи на сайте.