Дорожная карта

Разработка роя дронов, способных к автономному полету в лесной местности без GPS, с использованием визуально-инерциальной навигации и UWB для поддержания строя и эффективного выполнения задач с помощью роевого интеллекта.
ФАЗА 1
(Месяцы 1-2)
Проектирование и сборка платформы
Разработка и сборка прототипа дрона.

Задачи:
- Выбор и закупка компонентов: полетный контроллер (PX4), камера Intel RealSense D456, компьютер NVIDIA Xavier NX, UWB-модули (DW1000), моторы, ESC, аккумуляторы, рама.
- Проектирование и 3D-моделирование рамы дрона (учет размещения компонентов, прочность, аэродинамика, перегрев, полетные характеристики).
- Сборка и пайка электроники.
- Настройка полетного контроллера.

Чекпойнты:
- Закуплены все необходимые компоненты.
- Собраны и протестированы первые 2 прототипа дронов.

Результат:
- Рабочий прототип дрона с установленным оборудованием.
ФАЗА 2
(Месяцы 3-4)
Разработка базовых алгоритмов
Реализация основных алгоритмов управления и навигации.

Задачи:
- Разработка алгоритма визуально-инерциальной одометрии (VIO) на основе данных с камеры и IMU.
- Реализация базового алгоритма управления дроном (стабилизация, управление тягой и углом).
- Интеграция UWB-модулей для измерения относительного положения дронов.

Чекпойнты:
- Дрон стабильно летает в помещении с использованием VIO.
- Реализовано измерение расстояния между дронами с помощью UWB.

Результат:
- Дрон способен к автономному полету в контролируемых условиях.
ФАЗА 3
(Месяцы 5-6)
Разработка алгоритмов роевого поведения
Разработка алгоритмов формирования и поддержания строя роя.

Задачи:
- Разработка алгоритма планирования траектории роя (учет цели, препятствий, формы роя).
- Реализация алгоритма предотвращения столкновений между дронами.
- Разработка алгоритма поддержания заданной формы роя с использованием данных UWB.

Чекпойнты:
- Рой из 3 дронов способен летать по заданному маршруту, избегая статических препятствий.
- Реализовано поддержание простой формы роя (например, линия).

Результат:
- Рой дронов способен к скоординированному полету в простых условиях.
ФАЗА 4
(Месяцы 7-8)
Тестирование и отладка в реальных условиях
Тестирование и отладка системы в условиях, приближенных к реальным (открытое пространство с препятствиями).

Задачи:
- Тестирование роя на открытом воздухе с имитацией лесных условий (деревья, кусты).
- Отладка алгоритмов навигации и управления в реальных условиях.
- Оптимизация производительности системы.

Чекпойнты:
- Рой из 5 дронов успешно проходит испытания на полигоне с препятствиями.
- Улучшена стабильность и точность полета роя.

Результат:
- Система протестирована в условиях, приближенных к реальным.
ФАЗА 5
(Месяцы 9-10)
Финальная интеграция и испытания
Интеграция всех компонентов системы в боевой дрон и финальные испытания роя из 10 дронов в лесной местности.

Задачи:
- Интеграция всех 10 дронов в единую систему.
- Финальные испытания роя в реальном лесу.
- Документирование результатов.

Чекпойнты:
- Рой из 10 дронов успешно выполняет полет в лесной местности.
- Выполняет боевую задачу.
- Подготовлен финальный отчет о проекте.

Результат:
- Готовый к демонстрации рой дронов, способный к автономному полету в лесу и выполнению боевых задач.

Ключевые технологии

В ходе проекта могут потребоваться корректировки в зависимости от результатов тестирования и других факторов. Важно регулярное оперативное и векторное тактическое управление для эффективного прогресса и решения возникающих проблем.

Визуально-инерциальная одометрия (VIO)

Для навигации без GPS.

Ультраширокополосная связь (UWB)

Для точного определения взаимного положения дронов.

Алгоритмы роевого поведения

Для координации полета, предотвращения столкновений и (недоступной для людей) эффективности выполнения боевых задач.

Компьютер NVIDIA Xavier NX

Для обработки данных с сенсоров и выполнения алгоритмов.