Aktuální vydání

celé číslo

02

2021

Systémy pro řízení vodárenských sítí a ČOV

Hladinoměry

celé číslo

AgentFly Technologies a ČVUT v Praze vyvíjejí hybridní navigační systém

Tým expertů a vývojářů softwaru a hardwaru ze společnosti AgentFly Technologies, s. r. o., ve spolupráci s Fakultou elektrotechnickou ČVUT v Praze vyvíjejí hybridní navigační systém, který bude využitelný v prostředí se sníženou dostupností signálu globálního družicového polohového systému GNSS (Global Navigation Satellite System – nejčastěji používaný je GPS). Systém je založený na integraci hardwarových senzorů různých typů a algoritmech pro fúzi údajů z těchto senzorů. Bude ho možné využít jako samostatný lokalizační snímač pro podporu navigace autonomních mobilních dopravních prostředků různých typů – tedy jak pozemních, tak i leteckých.

 

Autonomní řízení, ať už na zemi, či ve vzduchu, vyžaduje pokročilé řídicí systémy využívající různé snímače: kamery, radary či lasery. Tyto systémy jsou zpravidla doplněny detailními mapami a spoléhají na zaměření polohy prostřednictvím globálního družicového polohového systému, tedy nejčastěji GPS. Projekt z dílny AgentFly Technologies a ČVUT v Praze si klade za cíl vyvinout navigační systém, který by byl robustní a spolehlivý. Projekt podpořila více než 4,5 milio­nu korun z programu Epsilon Technologická agentura ČR.

Projekt svým zaměřením naplňuje cíle programu v oboru vylepšení vlastností systémů vyžívajících multikonstelační přijímače signálů GNSS o data z dalších senzorů, je unikátní ve světovém měřítku a předpokládá se jeho přímé průmyslové využití. Navigační prostředky aktuálně používané ve většině bezpilotních prostředků založené na GNSS totiž neposkytují potřebné informace o poloze při provozu v prostředí, kde dochází k degradaci či nedostupnosti signálu z družicového systému. Vytváří se tím tlak na vývoj alternativního navigačního systému, který není závislý na kvalitě a dostupnosti signálu GNSS, a poptávka po něm. Autonomní mobilní dopravní prostředky budou v budoucnu vyžadovat i jiný zdroj navigačních dat, aby byla zaručena jejich bezpečnost vyžadovaná zákony a předpisy. „Současné systémy taková navigační data neposkytují,“ uvedl Milan Rollo, technický ředitel firmy AgentFly Technologies.

V rámci projektu výzkumníci postupně integrují senzory, které díky softwaru pro zpracování jejich výstupů umožní autonomním prostředkům tvorbu modelu okolního prostředí a stanovení relativní polohy. Řešení je založené především na senzorech snímajících hloubkovou mapu povrchu pomocí specializovaných kamer, lidaru a radaru. Získaná data jsou poté kombinována pokročilými metodami fúze signálů. Zatímco AgentFly Technologies se primárně zaměřuje na specifikaci a integraci hardwarové části systému (obr. 1), ČVUT v Praze vyvíjí lokalizační algoritmy.

„Dalším podstatným přínosem bude i možnost rozšířit stávající poznatky v oboru lokalizace z obrazu, hloubkových map a prediktivního řízení pro studenty a odborné pracovníky Fakulty elektrotechnické ČVUT. Jedinečná možnost ověřit si výsledky základního výzkumu na reálných scénářích vyústí i v nová, atraktivní témata odborných prací,“ dodal Jan Faigl z Centra umělé inteligence, jehož skupina na FEL ČVUT pracuje na lokalizaci mobilních prostředků z obrazu palubních kamer, ve spolupráci se skupinou Martina Sasky, jehož tým má v témže centru na starost integraci prediktivního řízení autonomních dronů a jejich lokalizaci z 3D lidarů.

Přestože projekt bude dokončen až koncem letošního roku, již nyní výzkumníci uskutečnili prvotní experimenty zaměřené na sběr dat ze senzorů, jejich fúzi a analýzu. Testy probíhaly jak v softwarových simulacích, tak i v reálném prostředí s využitím bezpilotních letounů. Právě ty totiž mají přísné požadavky na malou hmotnost zařízení a vyžadují adekvátní hardware odolný proti vibracím. 

(Technologická agentura ČR)

Obr. 1. Hybridní navigační systém pro autonomní mobilní dopravní prostředky (foto: Tomáš Trafina, AgentFly Technologies)