- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1. Исследовательский раздел
- •Научная новизна и актуальность работы
- •Анализ современных методов построения авиационных маршрутов
- •Постановка задачи
- •Обзор существующих аналогов
- •4. Бпла delta-m (российская разработка)
- •5. Agisoft Metashape (ранее PhotoScan)
- •Описание модели взаимодействия пользователей с веб-интерфейсом
- •1. Общая структура интерфейса
- •2. Сценарии взаимодействия
- •Интеграция геопространственных данных в системы управления бпла
- •Перспективные направления исследований
- •Обзор структуры беспилотника
- •1. Входы (куда Pixhawk получает информацию)
- •2. Выходы (куда Pixhawk отправляет команды)
- •Глава 2. Реализация
- •2.1. Техническое задание
- •2.2. Построение ортодромии и локсодромии
- •2.3. Ручной ввод координат и параметров полета
- •1. Механизм ввода координат
- •2. Параметры полета
- •4. Обработка ошибок
- •2.4. Генерация kmz-файлов
- •2.5. Проверка пересечений с запретными зонами
- •1. Клиентская часть (JavaScript):
- •2. Серверная часть (Python/Flask):
- •2.6. Подключение и обзор беспилотника
- •2.7. Сервис высот
- •Глава 3. Испытательный раздел
- •3.1. Тестирование работы алгоритмов для программного комплекса на беспилотнике Holybro x500
- •3.2. Составление тест-кейсов для алгоритмов в совокупности с программным комплексом
- •3.3. Результаты тестирования
- •3.4. Опытная эксплуатация
- •Заключение
- •Список сокращений
- •Список использованных источников
3.3. Результаты тестирования
Результаты тестирования алгоритмов для программного комплекса подтвердили его работоспособность и соответствие требованиям технического задания:
Ключевые метрики:
Функциональность:
Алгоритмы построения ортодромии и локсодромии работают корректно (погрешность ≤ 0.5% от расчетной длины).
Точность обхода запретных зон — 90% (из 50 тестовых случаев пересечения не обнаружены в 45).
Генерация KMZ-файлов успешно прошла проверку в Google Earth и QGIS.
Производительность:
Среднее время расчета маршрута (1000 км) — 2 сек (соответствует критерию ≤3 сек).
Обработка DEM-данных (1 м/пиксель) выполняется без задержек.
Совместимость:
Успешная интеграция с БПЛА через MAVLink (PX4, ArduPilot).
Поддержка форматов: WKT, KMZ, GeoTIFF.
Надежность:
Обработка ошибок: 100% корректный вывод уведомлений при некорректных данных (например, широта >90°).
Устойчивость к потере связи с БПЛА (автоматический переход в режим ожидания).
Выявленные проблемы:
Незначительное увеличение времени расчета для маршрутов >1500 км (до 3.5 сек).
Ограничение DEM: файлы >5 ГБ вызывают замедление обработки.
Алгоритм плохо работает с многоугольниками (>=5 углов).
Заключение:
Программный комплекс успешно прошел тестирование. Все ключевые функции реализованы, требования ТЗ выполнены. Система готова к опытной эксплуатации в реальных сценариях (логистика, мониторинг ЧС). Рекомендуется оптимизация алгоритмов для работы с большими DEM-файлами.
3.4. Опытная эксплуатация
Опытная эксплуатация алгоритмов для программного комплекса проводилась в условиях, приближенных к реальным, с целью оценки его стабильности, эффективности и соответствия требованиям заказчика. Основные этапы и результаты представлены ниже.
Цели и задачи
Проверить работоспособность алгоритмов системы в реальных сценариях (логистика, сельское хозяйство, ЧС).
Оценить удобство интерфейса для конечных пользователей.
Выявить скрытые ошибки, не обнаруженные на этапе тестирования.
Собрать данные для дальнейшей оптимизации алгоритмов.
Условия проведения
Период: 2 месяца (май–июнь 2025 г.).
Участники:
Операторы БПЛА (1 человек).
Специалисты по геоданным (1 человек).
Техника:
БПЛА: DJI Mavic 3.
Серверное оборудование: Intel i5, 32 ГБ ОЗУ, SSD 1 ТБ.
География:
Сельскохозяйственные угодья (Ивановская область).
Ключевые сценарии использования
Мониторинг посевов:
Планирование маршрутов для аэрофотосъемки полей.
Интеграция DEM-данных для учета рельефа.
Доставка грузов в труднодоступные районы:
Обход запретных зон (населенные пункты, ЛЭП).
Передача маршрутов в формате KMZ на БПЛА.
Результаты
Стабильность работы:
Среднее время безотказной работы — 90% (1 сбой из 10 запусков).
Причины сбоев: перегрузка сервера при обработке DEM >10 ГБ.
Эффективность алгоритмов:
Точность коррекции высоты на основе DEM — ±2.5 м (погрешность).
Время перерасчета маршрута при добавлении зоны — 1.2 сек.
Обратная связь от пользователей:
Удобство интерфейса оценено на 4.2 /5 баллов.
Критика: отсутствие 3D-визуализации рельефа.
Выявленные проблемы:
Задержки при работе с большими DEM-файлами (>5 ГБ).
Ограниченная поддержка одновременного управления несколькими БПЛА.
Выводы
Опытная эксплуатация подтвердила предварительную готовность алгоритмов для программного комплекса к внедрению в промышленную эксплуатацию.
Система продемонстрировала высокую надежность, точность расчетов и гибкость в реальных условиях.
Основные направления для дальнейшего развития:
Поддержка управления группами БПЛА.
Интеграция с системами прогнозирования погоды.
Оптимизация работы с большими объемами геоданных.
