Сочетание позиционирования с восприятием для обеспечения автономии

Фундаментальная предпосылка автономии – позиционирование. Для этого требуется как абсолютная (глобальная), так и относительная (локальная) информация. ГНСС и инерциальные системы должны сочетаться с другими датчиками, такими как камеры, чтобы воспринимать окружающую среду для обеспечения автономной навигации. Но поскольку нет ни одного датчика, который работает в любых условиях, только слияние датчиков является ключом к автономии.

«Камера – это мощный датчик, но это не идеальный датчик, который работает везде, – говорит вице-президент компании “Гексагон Автономия и Позиционирование” (Hexagon's Autonomy & Positioning) Сэнди Кеннеди. – Но там, где камеры, вероятно, будут иметь пробелы, ГНСС это не грозит. Инерциальный датчик – это сердцебиение, которое проведёт вас через любой разрыв, но оно должно иметь какую-то регулярную внешнюю информацию, чтобы со временем у него не накопилась ошибка».

Специалистам интересно рассмотреть, как сочетание визуальных одометрических измерений с ГНСС и инерциальными данными приводит к более надёжному решению, которое поддерживает более широкий спектр применений, чем любой из этих датчиков может предоставить самостоятельно.

Полезно знать, что такое одометрия и чем она отличается от решения SLAM, а также о том, как сегодня развёртываются камеры, которые не полезны для точного позиционирования и навигации. Например, можно управлять беспилотником с камерами исключительно для сбора изображений и классификации в режиме реального времени, основанных на машинном обучении. Важно признать, что эти камеры также могут и должны быть использованы для более надёжного позиционирования.

Вещи могут существовать в своём собственном потоке данных сами по себе. Но возможность сделать элегантное сочетание их в виде бесшовных, простых и надёжных для пользователя, на самом деле является проблемой, которая ещё не очень хорошо решена.

Также важен вопрос требований к калибровке, область, которая пока не привлекает большого внимания.

Нужно знать, как датчики прикреплены друг к другу и нужно знать довольно точно, пытаетесь ли вы точно ориентироваться.

Позиционирование, навигация и синхронизация ГНСС – основополагающая технология, которая определяет время и общую систему отсчёта.

ГНСС включает в себя удивительное количество методов обработки и оценки сигналов, от сбора и отслеживания сигналов до оценки двусмысленности фазы носителя, а затем до оценки инерциальных ошибок. Весь этот опыт оценки и обработки сигналов может быть применён к датчикам восприятия, таким как камеры и LiDAR. Система оценки ГНСС имеет много общего с рамками, необходимыми для слияния датчиков.

Можно дополнить некоторое машинное обучение, но вы никогда не будете подходить к проблеме, которая имеет хорошую систему оценки исключительно с помощью машинного обучения, потому что это буквально пробы и ошибки, а они неэффективны.

ГНСС даёт вам координату, но эта координата не имеет никакого значения, пока вы не поместите её в контекст карты. Вам нужны другие датчики, чтобы понять, что вас окружает, потому что это часть, которой не хватает ГНСС.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал