Neuromorfná kamera poskytne dronom navigáciu v teréne aj bez GPS

Navigácia založená na satelitoch je základom väčšiny moderných systémov určovania polohy, no nemožno sa na ňu vždy spoľahnúť. Dve spoločnosti teraz spájajú svoje sily, aby vytvorili navigačný systém bez GPS pre drony spojením technológie neuromorfného snímania s inerciálnym navigačným systémom (INS). GPS sa spolieha na prijímacie jednotky, ktoré bezdrôtovo komunikujú so sieťou satelitov na presné určenie polohy používateľa.  Tieto signály sú však náchylné na rušenie veľkými budovami, hustou zeleňou alebo extrémnym počasím a môžu byť dokonca zámerne rušené pomocou podvrhnutých rádiových signálov.

To podnietilo hľadanie alternatívnych navigačných postupov, ktoré možno použiť, keď GPS zlyhá. Tie však majú svoje obmedzenia. INS používa senzory ako akcelerometre a gyroskopy na sledovanie polohy vozidla zo známeho východiskového bodu. Malé chyby merania sa však časom nahromadia a v konečnom dôsledku môžu spôsobiť postupný posun v presnosti polohovania. Vizuálne navigačné systémy využívajú kamery na skenovanie terénu pod lietadlom a zisťovanie, kde sa nachádza, čo si však vyžaduje značné výpočtové a dátové zdroje, takže tento systém je nedostupný pre menšie a lacnejšie lietadlá.

Teraz sa však spojili dve spoločnosti zamerané na navigačné technológie – NILEQ, dcérska spoločnosť britského výrobcu rakiet MBDA so sídlom v Bristole, a Advanced Navigation v Sydney v Austrálii. NILEQ vyrába vizuálny navigačný systém s nízkou spotrebou, ktorý sa spolieha na neuromorfné kamery. Ten bude teraz integrovaný s INS na báze optických vlákien vyvinutým spoločnosťou Advanced Navigation.

Vizuálny navigačný systém môže poskytnúť riešenie tým, že INS bude v pravidelných intervaloch dostávať aktualizácie polohy s vysokou presnosťou, ktoré môže použiť na rekalibráciu svojej polohy. Kamery s vysokým rozlíšením používané v týchto systémoch však generujú obrovské množstvo údajov, ktoré sa musia porovnávať s obrovskou databázou satelitných snímok pomocou výpočtovo náročných algoritmov. Umiestnenie takýchto výpočtových zdrojov do malého a energeticky obmedzeného prostriedku, ako je dron, zvyčajne nie je možné.

Systém NILEQ výrazne znižuje zdroje potrebné na vizuálnu navigáciu pomocou neuromorfnej kamery. Tieto zariadenia sú inšpirované tým, ako funguje ľudská sietnica, a nezachytávajú sériu obrázkov, ale sledujú zmeny jasu v jednotlivých pixeloch snímača. Generujú tak oveľa menej údajov a pracujú oveľa vyššou rýchlosťou ako bežná kamera.

^{Zdroj Foto: Advanced Navigation} 

Spoločnosť tvrdí, že jej algoritmy spracúvajú výstup z kamery v reálnom čase a vytvárajú odtlačok terénu pre konkrétny úsek krajiny, cez ktorý dron prechádza. Ten sa potom porovnáva s databázou odtlačkov terénu vytvorených zo satelitných snímok, ktoré sú uložené v drone. Na druhej strane neuromorfné kamery nie sú v súčasnosti schopné fungovať pomocou infračerveného svetla, čo by umožnilo nočné operácie. Infračervené neuromorfné kamery sú však v súčasnosti vo vývoji a mali by byť dostupné v najbližších rokoch.

Neuromorfné kamery sú drahšie ako konvenčné, často stoja okolo 1000 dolárov. To je však vyvážené tým, že sa dajú kombinovať s oveľa lacnejšími INS. Okrem poskytovania INS bude spoločnosť Advanced Navigation využívať aj svoj softvér na spájanie senzorov poháňaný umelou inteligenciou na kombinovanie výstupov oboch technológií a poskytovanie jediného spoľahlivého údaja o polohe, ktorý môže navigačný systém dronu využívať podobne ako signál GPS. Spoločnosti plánujú spustiť letové skúšky kombinovaného navigačného systému koncom tohto roka s cieľom dostať produkt do rúk zákazníkov do polovice roka 2025.

Zdroj: spectrum.ieee.org.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}