Оцінювання стану об`єктів безпілотними літальними апаратами

Abstract

Розглянуто проблему захисту та оцінювання стану об`єктів. Наведено переваги застосування безпілотних літальних апаратів для охорони та оцінювання стану об`єктів. Оцінювання стану об`єктів можна адекватно провести за допомогою таких операцій як фільтрація, виділення контуру, вирівнювання, виділення об`єктів зображення, скелетування, визначення кольору та інтенсивності зображення. Зазначені операції, особливо в комплексі, дозволяють покращити якість загальної обробки зображень, отриманих за допомогою безпілотних літальних апаратів. Розглянуто основні ознаки безпілотних літальних апаратів, які дозволяють виконувати моніторинг стану об`єктів з подальшим їх оцінюванням. До них відносять тактичні; мало або середньорозмірні; малої, середньої чи великої тривалості польоту; маловисокі; з літаковою або гелікоптерною аеродинамічною схемою; наземного чи морського базування; військові або цивільні; горизонтального чи вертикального підйому / посадки; багаторазові та з широким діапазоном радіусу дії. Розроблено структурну схему та наведено алгоритм роботи блока моніторингу безпілотного літального апарата для оцінювання стану об`єктів з подальшою можливістю модернізації за рахунок удосконалення складових частин. Розглянуто основні складові блока моніторингу, а саме: головний контролер, відеокамера, модуль живлення, датчики стабілізації, контролер мосту, драйвери напівмосту, модуль FPV, який так само складається з відеокамери FPVмодуля, передавача, антени та модуля живлення. Наведено основні параметри та функції складових частин блока моніторингу, запропоновано можливі аналоги для головних складових, а саме відеокамери та головного контролера. На прикладі вихідного зображення розглянуто операції оцінювання стану об`єктів за зображенням, отриманим за допомогою безпілотних літальних апаратів, та проаналізовано їхні результати.

Рассмотрена проблема защиты и оценки состояния объектов. Приведены преимущества применения беспилотных летательных аппаратов для охраны и оценивания состояния объектов.

Оценку состояния объектов можно адекватно провести с помощью таких операций как: фильтрация, выделение контура, выравнивание, выделение объектов изображения, скелетирование, определение цвета и интенсивности изображения. Указанные операции, особенно в комплексе, позволяют улучшить качество общей обработки изображений, полученных с помощью беспилотных летательных аппаратов.

Рассмотрены основные признаки беспилотных летательных аппаратов, позволяющие выполнять мониторинг состояния объектов с последующей их оценкой. К ним относят тактические; мало- или среднеразмерные; малой, средней или большой продолжительности полета; маловысотные; с самолетной или вертолетной аэродинамической схемой; наземного или морского базирования; военные или гражданские; горизонтального или вертикального подъема / посадки; многоразовые и с широким диапазоном радиуса действия.

Разработана структурная схема и приведен алгоритм работы блока мониторинга беспилотного летательного аппарата для оценки состояния объектов с последующей возможностью модернизации за счет совершенствования составных частей. Рассмотрены основные составляющие блока мониторинга, а именно главный контролер, видеокамера, модуль питания, датчики стабилизации, контроллер моста, драйверы полумосты, модуль FPV, который так же состоит из видеокамеры FPV модуля, передатчика, антенны и модуля питания. Приведены основные параметры и функции составных частей блока мониторинга, предложены возможные аналоги для главных составляющих, а именно видеокамеры и главного контроллера.

На примере исходного изображения рассмотрены операции оценки состояния объектов по изображению, полученному с помощью беспилотных летательных аппаратов, и проанализированы их результаты.

The problem of protection and evaluation of the state of objects is considered in the paper. The advantages of using unmanned aerial vehicles for protection and assessment of the state of the objects are presented.

It can be adequately measured the status of objects by using operations such as filtering, contour selection, alignment, selection of image objects, skeleton, color definition and image intensity as outlined in the work. These operations, especially in the complex, allow improving the overall processing of images obtained using unmanned aerial vehicles.

The main features of unmanned aerial vehicles are considered, which allow monitoring the status of objects with their further evaluation. These include tactical; small or medium-sized; small, medium or long flight duration; not very high; with an airplane or helicopter aerodynamic scheme; ground or sea based; military or civilian; horizontal or vertical lift / landing; multiple and wide range of radius.

The structural scheme is developed and the algorithm of the unit of monitoring of an unmanned aerial vehicle for estimation of the state of objects with the subsequent possibility of upgrading due to the improvement of component parts is given. The main components of the monitoring block are considered, namely, the main controller, video camera, power module, stabilization sensors, bridge controller, half-bridge drivers, FPV module, which also consists of the FPV module video camera, transmitter, antenna and power module. The main parameters and functions of the components of the monitoring block are given, and possible analogues for the main components are proposed, namely the video camera and the main controller.

In the example of the original image, operations are carried out to evaluate the state of objects on the image obtained by the unmanned aerial vehicles, and analyze the result of their work.