Изобретатель Маркова нашла способ точно находить дорогу даже без GPS

Исследовательница НИЯУ МИФИ Дарья Маркова разработала способ ориентирования автомобиля без постоянной опоры на спутниковую навигацию. Для этого используются штатные автомобильные датчики, видеорегистратор и математические алгоритмы обработки данных, сообщили в Минобрнауки РФ.

В каждом автомобиле уже есть инерциальный измерительный модуль, который фиксирует повороты и ускорение, а также одометр, определяющий пройденное расстояние по вращению колес. Однако напрямую использовать эти данные для точного маршрута сложно: ошибка быстро накапливается.

По результатам исследований Марковой, без дополнительной обработки погрешность может достигать десятков метров уже через несколько минут движения. Например, после двух километров пути отклонение способно составить около 15 метров.

Одна из причин связана с колесами: их фактический радиус зависит от степени накачки. Даже небольшая разница на одном обороте со временем превращается в заметную ошибку на маршруте.

Для снижения погрешности исследовательница использовала расширенный фильтр Калмана. Этот математический алгоритм позволяет объединять данные из нескольких неточных источников и получать более надежную оценку положения автомобиля.

При обработке показаний инерциального модуля и одометра точность заметно улучшилась. Если без алгоритма после двух километров ошибка составляла около 15 метров, то с ним в худшем случае снижалась примерно до пяти метров.

Дополнительно Маркова применила алгоритм нулевого обновления скорости. Он работает в моменты, когда автомобиль стоит, например на светофоре. Система фиксирует, что скорость и ускорение равны нулю, и обнуляет накопившиеся ошибки, чтобы новые погрешности не складывались со старыми.

Третьим источником данных стал видеорегистратор. Алгоритмы компьютерного зрения анализируют изображение дороги и окружающей обстановки, помогая уточнять реальное положение машины.

Совместное использование датчиков, математической обработки и данных с камеры позволило в ряде тестов получить результат лучше, чем при использовании GPS.

По словам Марковой, устройство, которое потребуется для работы такой системы, должно быть недорогим и рассчитанным на массовый сегмент. При этом самостоятельно подключиться к автомобильным датчикам и считывать маршрут без специального оборудования не получится.

Разработка построена на стандартных компонентах и не требует дорогих радаров или лидаров. Исследовательница планирует продолжить работу над методикой, повысить точность и улучшить надежность системы в темное время суток.

Статьи о разработке опубликованы в журналах «Вестник МЭИ» и «Вестник компьютерных и информационных технологий».

Может быть интересно:

1. Вчерашнюю картошку не разогреваю: добавляю яйца и готовлю испанскую тортилью на сковороде
2. Капуста при жарке дает слишком много воды: одна привычка мешает ей нормально подрумяниться
3. Вместо обычных бутербродов готовлю крок-мадам: 10 минут — и завтрак как во французском кафе
4. Кабачки и баклажаны не жарю по отдельности: ленивый рататуй готовлю в одной сковороде - рецепт
5. Тыква после духовки получается водянистой и безвкусной: одна ошибка начинается еще при нарезке