Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Trudy_Konferentsii2013_1_2-1 Сучка.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
55.82 Mб
Скачать

Исследование инновационных методов построения реалистичных трехмерных изображений в системах синтезированного видения летательных аппаратов

Джанджгава Г.И., Сазонова Т.В., Шелагурова М.С.,

(ОАО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро»)

Research of innovative methods of three-dimensional images construction in synthetic vision systems of flying machines. Dzhandzhgava G.I., Sazonova T.V., Shelagurova M.S

Innovative methods of three-dimensional images construction in synthetic vision systems of flying machines allow to form realistic pictures of out-cabine spaces in real time with frequency not less than 25 Hz at minimal requirements to hardware and to the software.

Исследования Всемирного фонда безопасности полетов показали, что 3/4 от всех аварий происходят на этапах снижения и посадки воздушных средств. Главным фактором, влияющим на эту статистику, являются плохие погодные условия. Летчик «слепнет» в такой ситуации и ему необходимы дополнительные источники информации, например, системы искусственного зрения (SVS). Благодаря системе SVS летчик лучше информирован об окружающих физических ограничениях, что позволяет ему с большей эффективностью действовать в случае внезапной необходимости отклониться от заданной траектории. Для информационного обеспечения систем SVS используются базы данных рельефа местности вдоль маршрутов полета, базы данных аэропортов и объектов взлетно-посадочной полосы (ВПП). Анализ существующих систем SVS показал, что основными методами построения трехмерных изображений в настоящее время являются методы, основанные на закрашивании видимых поверхностей. При этом существует несколько способов закраски полигонов рельефа. Во-первых, это методы, основанные на гипсометрической окраске матриц рельефа местности, во-вторых, методы, использующие текстуры, натянутые на матрицу рельефа.Результаты математического моделирования существующих подходов построения реалистичных изображений местности позволили выявить преимущества и недостатки существующих методов, а также предложить инновационные способы построения трехмерных изображений закабинного пространства. Например, метод, основанный на использовании текстур совместно с гипсометрической окраской, дает реалистичное изображение закабинного пространства, не требуя больших вычислительных мощностей для оптимальной частоты выводимых кадров в 25 Гц. Еще одним методом, предложенным в ходе работ, является способ, основанный на текстурировании поверхности рельефа в зависимости от его высоты. При таком подходе каждому пикселю экрана присваивается своя текстура в зависимости от шкалы высот. В этом случае результирующее изображение рельефа местности получается достаточно реалистичным и узнаваемым, однако требуется аппаратная поддержка шейдерных технологий В ходе работ был также исследован новый метод построения трехмерных изображений закабинного пространства, основанный на использовании текстур, полученных из реальных фотоснимков местности. Этот метод позволяет синтезировать изображения, ничем не отличающиеся от «картинки» за окном воздушного средства. Однако у данного метода есть существенный недостаток – проблема получения исходной информации, а именно фотоснимков необходимого разрешения и размера, покрывающих всю аэродромную территорию, а также высокая стоимость данных цифровых снимков. Кроме этого, повышение реалистичности отображаемой местности, особенно в районе аэродрома, можно достичь за счет формирования на экране трехмерных объектов из базы данных объектового состава. Анализ рассмотренных методов показал, что на борту летательного аппарата целесообразно иметь несколько алгоритмов построения трехмерных изображений местности.

Практическая значимость внедрения систем синтезированного видения на бортовые комплексы летательных аппаратов заключается в том, что данные системы позволяют не только повысить уровень безопасности полетов, но и значительно сократить расходы авиаперевозчиков, связанные с задержками вылетов по причине неблагоприятных погодных условий.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]