Browsing by Author "Hlotov, V."

Now showing 1 - 10 of 10

Analysis of application of the UAVs for military tasks
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Глотов, В.; Гуніна, А.; Князєв, С.; Колесніченко, В.; Прохорчук, О.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Kniaziev, S.; Kolesnichenko, V.; Prokhorchuk, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Фірма “Abris Design Group”; Lviv Polytechnic National University; Firm Abris Design Group
Метою роботи є аналіз та дослідження можливостей застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА) для військових цілей. Методика. Одним із важливих завдань використання БПЛА є топографічне аерознімання для опрацювання великомасштабних планів, що, як підтвердив досвід бойових дій, вже необхідні для роботи з ними відповідним складом. Але цей процес доволі складний, оскільки потрібно дотримуватись багатьох вимог для виконання знімання: забезпечити висоту знімання для масштабності аерознімків, стабілізацію літака, щоб зменшити кути нахилу та швидкість для утримання повздовжнього перекриття тощо. Всі ці чинники дають змогу швидко виявити об’єкт та знищити його. Тому автори проаналізували сучасні вітчизняні моделі БПЛА, які можуть застосовуватися і для аерознімання військових об’єктів, а також навели розгорнуту класифікацію БПЛА військового призначення та визначили перелік завдань, які вони виконують, зробивши відповідні висновки. Сформульовано вимоги до створення військових БПЛА. Проведено дослідження розробленого БПЛА Arrow, щоб підтвердити можливості його застосування в аерознімальних цілях. Результати. За допомогою аеропристрою літака “Arrow” та БПЛА “Trimble UX5” здійснено аерознімання тієї самої ділянки і виконано порівняльний аналіз значень кутів зносу, крену та тангажу БПЛА “Arrow” та “Trimble UX5” за кожним маршрутом для оцінювання роботи аеропристрою. Наукова новизна та практичне значення. Безпілотні літальні апарати (БПЛА) сьогодні виконують різні завдання у багатьох галузях економіки та оборони країн. Головною перевагою застосування БПЛА у військовій справі є те, що вони можуть працювати в автоматичному або напівавтоматичному режимах за мінімальної участі людини в процесі керування. Враховуючи військовий конфлікт на Сході України, це питання набуває особливої актуальності, оскільки визначення особливостей застосування БПЛА дасть змогу: зменшити втрати особового складу, а також серед цивільного населення, яке часто найбільше потрапляє під удар; вести непомітну розвідку наземних об’єктів та ворожих цілей на території противника; визначати цілі для ураження; наносити точкові артилерійські чи авіаційні удари по ворожих цілях і згодом вести контроль за результатами ураження; виявляти та знешкоджувати ворожі БПЛА.
Development and investigation of UAV for aerial surveying
(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Глотов, В.; Гуніна, А.; Колесніченко, В.; Прохорчук, О.; Юрків, М.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Kolesnichenko, V.; Prokhorchuk, O.; Yurkiv, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Фірма “Abris Design Group”; National University Lviv Polytechnic; Firm Abris Design Group
Мета. Розробити БПЛА для топографічних аерознімальних цілей та дослідити його особливості і відповідність виконання поставлених завдань. Методика. Науковці Інституту геодезії Національного університету “Львівська політехніка” та виробничники фірми Abris Design Group послідовно розробляли та досліджували декілька моделей БПЛА з метою створення досконалого зразка, за допомогою якого можливо проводити аерознімання для топографічних цілей. У результаті раніше проведених експериментальних робіт визначено технічні вимоги до створення аерознімальних БПЛА. Саме за цими вимогами сконструйовано одну з останніх розробок БПЛА Arrow. Для апробації створеної моделі літака розроблено технологічну схему випробування з метою визначення конструкторських недоліків та отримання відповідних кондиційних матеріалів аерознімання для подальшого опрацювання: створення великомасштабних топографічних планів та ортофотопланів. Результати. У результаті проведення експериментальних робіт із застосуванням БПЛА Arrow виявлено можливі проблеми, пов’язані з запуском БПЛА та наведені засоби їх усунення. В результаті апробаційного аерознімання з БПЛА Arrow отримано 132 знімки з 7 маршрутів. Для проведення оцінки точності визначення координат точок місцевості, на ділянці дослідження замарковано 57 контрольних точок. Координати контрольних точок визначалися під час проведення ПВП GPS-приймачами Trimble R7 у режимі RTK. Після створення ортофотопланів у програмному пакеті Digitals на цих матеріалах виміряні координати вищеозначених контрольних точок і визначені СКП. СКП планових координат становили: mx = 0,19 м, my = 0,11 м, що підтверджує можливість створення планів у масштабі 1:2000. Наукова новизна. Розроблено та досліджено БПЛА Arrow, застосування якого дає змогу виконувати аерознімання та опрацьовувати великомасштабні ортофотоплани з необхідною точністю. Практична значущість. Доведено можливість застосування матеріалів, отриманих за результатами аерознімання з БПЛА Arrow, для опрацювання ортофотопланів в масштабі 1:2000.
Development of a methodics for improving the accuracy of determination of spatial coordinates of object points during air surveillance from a UAV
(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2020-03-12) Глотов, В.; Фис, М.; Пащетник, О.; Hlotov, V.; Fys, M.; Pashchetnyk, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Мета. Розробити оптимальний алгоритм, завдяки якому вдасться підвищити точність визначення координат місцевості при застосуванні аерознімального процесу з допомогою безпілотного літального апарату (БПЛА). Методика. Виконується мінімізація функції побудованої на підставі умови колінеарності, що дає уточнення елементів зовнішнього орієнтування (ЕЗО) цифрових зображень, а це у свою чергу приводить до підвищення точності просторових координат точок об’єктів. Причому, запропонована функція – це сума квадратів різниць між вирахуваними та даними спостережень опорних точок на відповідних цифрових зображеннях. Послідовність реалізації запропонованого алгоритму полягає в тому, що урахування умови мінімуму цієї функції дає можливість отримати систему шести нелінійних рівнянь стосовно ЕЗО. Процес визначення ЕЗО виконується двома способами: в першому випадку функцію G мінімізуємо безпосередньо одним з чисельних методів, а в другому – одержуємо як розв’язок системи рівнянь, що дає уточнені значення ЕЗО на підставі початкових наближень, отриманих безпосередньо з телеметрії БПЛА. Для контролю точності визначення ЕЗО застосовуються видозмінені умови мінімуму функції G в яких відсутні операції диференціювання. В результаті, отримаємо остаточні значення ЕЗО в момент знімання. Результати. Розроблений і апробований на макетних на реальних прикладах алгоритм, який дозволяє підвищити точність обчислення координат точок місцевості при застосуванні БПЛА для аерознімального процесу. Наукова новизна. Отримані формули, за допомогою яких підвищується точність створення топографічних матеріалів цифровим стереофотограмметричним методом. Практична значущість. Впровадження розробленого алгоритму дасть змогу суттєво підвищити точність опрацювання великомасштабних ортофотопланів та топографічних планів створених за матеріалами аерознімання з БПЛА.
Аналіз можливостей застосування безпілотних літальних апаратів для військових цілей
(2017-02-07) Глотов, В.; Гуніна, А.; Телещук, Ю.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Teleschuk, Yu.; Глотов, В.; Гунина, А.; Телещук, Ю.; Національний університет “Львівська політехніка”
Наведено критичний аналіз літературних джерел щодо можливостей застосування сучасних БПЛА у військових цілях. Подано розгорнуту класифікацію БПЛА. Висвітлено основні завдання і переваги БПЛА. Досліджено можливість застосування БПЛА для виявлення літальних апаратів у локальних війнах і збройних конфліктах.
Дослідження точності визначення координат точок місцевості лазерним сканером VLP-16, встановленим на БПЛА DJI S1000
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-22) Глотов, В.; Петришин, І.; Hlotov, V.; Petryshyn, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; ТОВ “МГГП”; Lviv Polytechnic National University; MGGP
Мета. Метою роботи є дослідження точності визначення координат за допомогою лазерного сканера VLP-16, встановленого на октокоптері DJI S1000. Автори реалізували технологічну схему встановлення лазерного сканера VLP-16 на октокоптері DJI S1000 та методику дослідження точності визначення просторових координат точок об’єктів лазерним сканером. На кафедрі фотограмметрії та геоінформатики розроблено високотехнологічний інтегрований комплекс БПЛА гелікоптерного типу DJI S1000 із повітряним лазерним сканером Velodyne Lidar VLP-16. У результаті створення комплексу отримано цілком уніфіковану систему без додаткового виготовлення прецизійних деталей та вузлів. Стосовно БПЛА S1000 гелікоптерного типу проведено випробувальні польоти, щоб визначити точність отриманих просторових координат за допомогою сканера, встановленого на корпусі октокоптера. Результати становили відповідно: mX = 0,04 м, mY = 0,03 м, mZ = 0,04 м. Зважаючи на отримані результати, можна застосовувати комплекс для виконання різноманітних топографічних та прикладних завдань. Результати. Запропонований комплекс перевірено на відповідних контрольних точках, отриманих у результаті аеросканування з БПЛА за контрольними точками, що дало можливість обґрунтувати ефективність запропонованої методики. Наукова новизна. Вперше випробувано компактний лазерний сканер VLP-16 на БПЛА типу октокоптер DJI S1000. Практична значущість. Отримані дані лазерного сканування можна використовувати для вирішення різних інженерних завдань, а саме: створення 3D-моделей архітектурних споруд, визначення об’ємів вироблення кар’єрів, створення цифрових моделей об’єктів інженерно-транспортної інфраструктури: ліній електропередач, інфраструктури автомобільних доріг і залізниць, реконструкції пам’яток архітектури, дослідження руслових процесів, визначення кількісних показників під час таксації лісу
Дослідження точності хмари точок методом наземного лазерного сканування
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-12) Глотов, В. М.; Марусаж, Х. І.; Hlotov, V.; Marusazh, Kh.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Виконано експеримент, який полягав у дослідженні хмар точок, а саме їх щільності, інтервалу між точками, змін інтенсивності залежно від зміни відстані та кольору поверхні сканування. Для досліджень використано наземний лазерний сканер Faro Focus 3D S120. Як тестову марку обрано шліфовану скляну платівку розміром 30×30 см, яку було двічі покрито аерозолем із білоюматовоюфарбоюз відбивноюздатністю близько 80 % з однієї сторони марки та чорною матовою фарбою з відбивною здатністю близько 20 % з іншої сторони марки. Для виконання експериментальних робіт тестову марку встановлювали на підставку штатива за допомогою втулки, яка кріпиться до марки. Марку розташовували білою стороною на відстані 0,6 м від наземного лазерного сканера та виконували сканування. Потім марку обертали чорною стороною та повторювали сканування. Виміри повторювали на відстанях 1,5 м, 3 м, 5 м, 10 м. Загалом отримано 10 сканів. Значення інтенсивності експортовано з хмари точок за допомогою стандартного програмного забезпечення Faro SCENE. Для оцінювання результатів дослідження проаналізовано графіки розподілу хмар точок у площинах YX та YZ фрагментів білої та чорної сторін марок, інтенсивності відбитого лазерного випромінювання та стандартне відхилення значень інтенсивності. Подано та проаналізовано вплив якісно-кількісних характеристик об’єкта сканування на точність побудови хмар точок наземним лазерним сканером Faro Focus 3D S120.
Комплексний спосіб визначення елементів внутрішнього орієнтування цифрових знімальних камер
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-22) Глотов, В.; Гуніна, А.; Процик, М.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Protsyk, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Методика визначення внутрішніх елементів орієнтування та дисторсії для цифрових неметричних знімальних камер
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-22) Глотов, В.; Кравчук, Ю.; Процик, М.; Hlotov, V.; Kravchuk, Y.; Protsyk, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Результати застосування програмного забезпечення для визначення елементів зовнішнього орієнтування цифрових зображень аеротопографічного знімання з БПЛА
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-22) Фис, М.; Глотов, В.; Гуніна, Г.; Процик, М.; Fys, M.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Protsyk, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Однією із проблем застосування БПЛА для високоточного картографування є те, що на цих апаратах неможливо встановити точну систему стабілізації для визначення кутових ЕЗО знімків, у зв’язку з чим виникає потреба розроблення методів точного знаходження ЕЗО. Сьогодні є немало розробок для визначення ЕЗО. Разом з тим, виникає низка питань під час їх практичної реалізації. Це стосується, передусім, спроби підвищення точності отримання координат точок об’єктів на місцевості. Мета. Дослідити можливість запропонованого алгоритму для визначення ЕЗО цифрових знімків, одержаних під час аерознімання з БПЛА. Методика. Основана на визначенні мінімуму функцій (двох типів), отриманих на основі умов колінеарності. Процес визначення ЕЗО реалізується за допомогою програмного забезпечення. Різноманітний набір програм дає можливість виконати такий пошук, а обґрунтоване початкове наближення ЕЗО забезпечує збіжність ітераційного процесу та визначення оптимальних параметрів [Hlotov, 2020; Заварзин, 2013; Березіна, 2018; Ким Хон Ир, 2017]. Результати. Запропонований підхід перевірено на відповідних цифрових зображеннях, отриманих під час аерознімання з БПЛА за контрольними точками, що дало можливість обґрунтувати ефективність запропонованої методики. Значення заданих СКП такі: = 0,15 м, = 0,18 м, = 0,40 м. Після уточнення похибки вони дорівнювали = 0,06 м, = 0,03 м, = 0,25 м. Аналіз наведених результатів підтверджує підвищення точності визначення координат за рахунок уточнення значень ЕЗО відносно отриманих у програмному пакеті Models та за запропонованим алгоритмом. Наукова новизна. Розроблено алгоритм, який дає можливість визначати значення ЕЗО, застосовуючи програмне забезпечення без залучення спеціальних програмних засобів оброблення цифрових зображень. Практична значущість. Передусім це дає можливість підвищити точність визначення ЕЗО для цифрових знімків, отриманих з БПЛА, та істотно розширити коло завдань з використанням БПЛА.
Розроблення аерознімального комплексу на основі БПЛА октокоптера DJI S100
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-16) Глотов, В.; Ладанівський, Б.; Кузик, З.; Бабушка, А.; Петришин, І.; Hlotov, V.; Ladanivskyi, B.; Kuzyk, Z.; Babushka, A.; Petryshyn, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Мета. Мета роботи – розроблення аерознімального комплексу на основі БПЛА гелікоптерного типу DJI S1000 для виконання аерознімальних робіт, до складу якого входять лазерний сканер (ЛС) та цифрова знімальна камера (ЦЗК). Методика. Аерознімання протягом кількох десятиліть є ефективним інструментом для виконання геодезичних робіт, геофізичних досліджень та проведення різних видів моніторингу. З іншого боку, застосування не тільки цифрового знімання, а й лазерного сканування об’єктів дає змогу максимально підвищити точність отримання координат точок на місцевості та обійтись без такого процесу, як планово-висотна прив’язка на місцевості, що становить понад 80 % польових робіт, тобто набагато здешевити створення картографічних матеріалів. Окрім цього, застосування лазерних сканерів на борту безпілотних літальних апаратів допомагає вирішити низку науково-прикладних завдань у різних галузях, таких як інженерні вишукування, екологічний моніторинг, дослідження ландшафтів та моделювання територій, в будівництві, архітектурі, археології тощо. Всебічне вивчення, дослідження та моніторинґ навколишнього середовища передбачають наявність та використання високоефективних сучасних технологій, спеціального програмного забезпечення для опрацювання та аналізу даних та кваліфікованих людських ресурсів. Ааерознімальні лазерні сканери є новітньоювисокоточноютехнологієюотримання даних про об’єкт безконтактним методом, їхнє призначення багатоцільове. Їх активно використовуюсь у світі від початку 2000-х років завдяки перевагам порівняно із традиційним аерофотозніманням. ЛС виготовляють провідні компанії світу, вони доступні на ринку і попит на них серед іноземних фахівців значний. На жаль, в Україні аерознімальні лазерні сканери застосовують обмежено, для виконання особливих завдань із залученням іноземних фахівців. У цій галузі наша країна істотно відстає порівняно з іншими європейськими країнами. Тому придбання та застосування такого програмно-технологічного комплексу та БПЛА допоможе вирішити та прискорити вирішення багатьох важливих науково-прикладних завдань в Україні, а також збільшить потенціал, можливості та престиж у вітчизняній і світовій науці та практиці. Результати. Розроблено макетний зразок встановлення і реалізації ЛС Velodyne VLP-16 на БПЛА гелікоптерного типу DJI S1000. Автори проаналізували відомі системи та створили оптимальний варіант під’єднання та сполучення елементів, завдяки чому вдалося максимально спростити схему розташування пристроїв, а це дало можливість зменшити собівартість запропонованого комплексу. Наукова новизна та практична значущість. Вперше в Україні розроблено та запропоновано спосіб встановлення ЛС на БПЛА гелікоптерного типу. За допомогою аерознімальної лазерної сканувальної системи, встановленої на борту безпілотного літального апарата гелікоптерного типу, можливо вирішувати важливі науково-прикладні завдання, як-от: моніторинґ за технічним станом великогабаритних та важкодоступних конструкцій – атомних, гідро- і теплових електростанцій, ліній електропередач, газопроводів тощо; спостереження за станом автомобільних доріг, виявлення місць пошкоджень поверхні та інших небезпечних місць з метою запобігання автокатастрофам; виявлення пошкоджень лісових масивів та сільськогосподарских угідь; спостереження та недопущення зсувів ґрунтів у горах і на промислових кар’єрах, місць виникнення ґрунтових ерозій; моніторинґ водних ресурсів, зміни контурів і висот берегової смуги; виявлення дефектів покрівель, деформацій, настінних тріщин на висотних будівлях для проведення архітектурних обмірів, 3D-моделювання, документування та збереження об’єктів культурної спадщини; сприяння в археологічній розвідці з метою виявлення археологічних об’єктів та дослідження артефактів. Окрім цього ЛЗ із периферією можна встановлювати на інших рухомих об’єктах (автомобілях, залізничних дрезинах, човнах тощо) та сканування зі сталих базисів у стаціонарних умовах.