Автономный квадрокоптер
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Статическая фотка - один танк, несколько БМП (или БТР) и легковых машин на контрастном фоне (снег и кусок леса) с высоты 400 м - для начала обучения неожиданно очень даже неплохо .
Окружение: микрокомп Raspberry Pi3 B, ускоритель Intel Movidius, ОС - Ubuntu 16.4, нейросетевой SDK TensorFlow (конкретно - сеть на базе inception_v1), SDK ускорителя, OpenCV для Python 3.
Результаты - вся "крупная" техника найдена (так как критерий по этой технике пока один - "ТАНК", то сеть так и записала всю технику в "ТАНКИ"). Мелкие авто почему-то совсем проигнорировала, а лес назвала "ГОРЫ". Время < 100 мс:
Окружение: микрокомп Raspberry Pi3 B, ускоритель Intel Movidius, ОС - Ubuntu 16.4, нейросетевой SDK TensorFlow (конкретно - сеть на базе inception_v1), SDK ускорителя, OpenCV для Python 3.
Результаты - вся "крупная" техника найдена (так как критерий по этой технике пока один - "ТАНК", то сеть так и записала всю технику в "ТАНКИ"). Мелкие авто почему-то совсем проигнорировала, а лес назвала "ГОРЫ". Время < 100 мс:
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Добавлю - потребляемый ток всей системы распознавания (микрокомп + ускоритель) < 1А, при напряжении 5 В, получаем мощность 5 Вт. Это где-то около 20 Гфлопс на 1 ватт. Поменьше, чем требования Дарпа, но, если учесть, что у них - целая научно-исследовательская система, включающая институты, полигоны, фирмы-разработчики и проч., то, считаю, для "полутора калек" (это я про нас ) вполне неплохо.
Куда двигаться дальше? С конкретным проектом понятно - будем "натаскивать" сеть, ещё кое-что припасено "в рукаве", позволяющее увеличить производительность в разы..
А вообще, сейчас перспективные разработки в подобном плане основываются на интегрированной структуре - "один чип" (вот и у Дарпы такое же требование). Имеется ввиду уже существующие синтезированные ядра "два в одном" - и видео с её CUDA и процессор, или процессор и ПЛИС и т.д. У них значительно ниже удельное потребление энергии, соответственно, - выше удельная производительность. К тому же в плане непосредственно разработки они предоставляют гораздо больше возможностей.
Сейчас подбираем такой чип.
Куда двигаться дальше? С конкретным проектом понятно - будем "натаскивать" сеть, ещё кое-что припасено "в рукаве", позволяющее увеличить производительность в разы..
А вообще, сейчас перспективные разработки в подобном плане основываются на интегрированной структуре - "один чип" (вот и у Дарпы такое же требование). Имеется ввиду уже существующие синтезированные ядра "два в одном" - и видео с её CUDA и процессор, или процессор и ПЛИС и т.д. У них значительно ниже удельное потребление энергии, соответственно, - выше удельная производительность. К тому же в плане непосредственно разработки они предоставляют гораздо больше возможностей.
Сейчас подбираем такой чип.
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Как-то так получилось, что проект у нас воплощается в стиле "автономного ударного дрона"
Чтобы уже совсем соответствовать "высокому" званию, параллельно изучаем и применим-таки технологию стелс - на основе "оферриченного" неопренового каучука в покрытии. Это самый приемлемый вариант по критериям "доступность - достаточность для небольших размеров - стоимость".
Помимо радиолокационной невидимости, это также даст дополнительную нехилую защиту от мощных ЭМИ (электромагнитных излучений), посланных условным врагом для выведения электроники на борту из строя.
Ну, и, конечно, пиксельная раскраска
Отправлено спустя 28 минут 46 секунд:
Вот тут рекламируют радар для дронов, работающий на частоте 76 ГГц:
http://dronedetection.dokltd.ru/#
По прикидочным расчетам при покрытии толщиной в 1 мм, можно просто летать от радара в паре десятков метров, а он будет "слеп"
Чтобы уже совсем соответствовать "высокому" званию, параллельно изучаем и применим-таки технологию стелс - на основе "оферриченного" неопренового каучука в покрытии. Это самый приемлемый вариант по критериям "доступность - достаточность для небольших размеров - стоимость".
Помимо радиолокационной невидимости, это также даст дополнительную нехилую защиту от мощных ЭМИ (электромагнитных излучений), посланных условным врагом для выведения электроники на борту из строя.
Ну, и, конечно, пиксельная раскраска
Отправлено спустя 28 минут 46 секунд:
Вот тут рекламируют радар для дронов, работающий на частоте 76 ГГц:
http://dronedetection.dokltd.ru/#
По прикидочным расчетам при покрытии толщиной в 1 мм, можно просто летать от радара в паре десятков метров, а он будет "слеп"
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
На настоящий момент имеем:
- аппарат взлетал на высоту не более 5 м (в ангаре) в конфигурации "только полетный контроллер", управление - по wi-fi с ноутбука - настроена прошивка;
- система видеораспознавания разрабатывается отдельно, сеть обучается по "надерганным" с нета картинкам (коих катастрофически не хватает);
- ПЛИС использоваться не будут - в принципе, мы это отработали, далее - мало эффекта при существенном увеличении веса;
- датчику тепла (мини-тепловизору) нашлось применение в системе навигации - в условиях подавления GPS-сигнала и жесткого ЭМИ (когда компас также перестает работать) - ноухау - потому подробно не расписываю;
- квадрокоптер имеет несколько конфигураций: полностью управляемый (по радиоканалу на расстояние до 1,5 км), частично управляемый только на старте, полностью автономный полет, управление маленьким коптером по wi-fi;
- в основном разработаны чертежи корпуса отсека оборудования для 3Д-принтера (не до конца - есть ещё неопределенные пока моменты);
- основные "мозги" автономии - кластер из двух миникомпов;
- датчики полетного контроллера: акселерометр-гироскоп, компас, барометр-высотомер, GPS-навигатор, ультразвуковой датчик расстояний;
- датчики, используемые помимо полетного котроллера (т.е., связанные напрямую с миникомпами): датчик горизонтальной скорости, лазерный датчик расстояний;
- активное оборудование: система передачи видео с fpv-камеры, wifi, gprs(GSM), radio-channel, лазер 0,8 Вт (зеленый), лазер 0,4 Вт (невидимый диапазон).
Характеристики:
- высота полета - до 2 км;
- скорость горизонтальная - до 60 км/ч;
- максимальное время работы (от 2-х аккумуляторов) - 25 мин.
- максимальная дальность полета (с возвратом) - до 10 км.
- грузоподъемность - 1 кг.
Возможности (максимальные):
- получение целеуказания на старте с помощью спец. ПО ("супер" - ноухау);
- полностью автономный полет в условиях активного противодействия по радио- обнаружению, радио- подавлению, подавлению сигналов от спутников GPS, установки заградительных помех (ноухау);
- обнаружение и распознавание заданных ранее целей (тоже можно сказать ноухау);
- выполнение задачи (например, - сфотать обнаруженного и распознанного котика );
- возврат на исходную позицию.
Сейчас основная загвоздка - в первом пункте "Возможностей" (хотя это из разряда "Уже и так хорошо, но хочется больше"):
утрированно - такого ещё никто не делал - как бы так описать "словами" (имеется ввиду в спец. ПО) какого-то конкретного "условного котика", чтобы, указав возможный "ареал его обитания", дрон обнаружил то что нужно и "сфотался" с котиком на память..
Определенные наработки в этом плане есть, но туго с формализацией задач и самых разных "котиков"...
Отправлено спустя 29 минут 16 секунд:
забыл добавить к характеристикам:
- удельная производительность по сверточным нейросетям при распознавании объектов - до 20 гигафлопс/Ватт
- аппарат взлетал на высоту не более 5 м (в ангаре) в конфигурации "только полетный контроллер", управление - по wi-fi с ноутбука - настроена прошивка;
- система видеораспознавания разрабатывается отдельно, сеть обучается по "надерганным" с нета картинкам (коих катастрофически не хватает);
- ПЛИС использоваться не будут - в принципе, мы это отработали, далее - мало эффекта при существенном увеличении веса;
- датчику тепла (мини-тепловизору) нашлось применение в системе навигации - в условиях подавления GPS-сигнала и жесткого ЭМИ (когда компас также перестает работать) - ноухау - потому подробно не расписываю;
- квадрокоптер имеет несколько конфигураций: полностью управляемый (по радиоканалу на расстояние до 1,5 км), частично управляемый только на старте, полностью автономный полет, управление маленьким коптером по wi-fi;
- в основном разработаны чертежи корпуса отсека оборудования для 3Д-принтера (не до конца - есть ещё неопределенные пока моменты);
- основные "мозги" автономии - кластер из двух миникомпов;
- датчики полетного контроллера: акселерометр-гироскоп, компас, барометр-высотомер, GPS-навигатор, ультразвуковой датчик расстояний;
- датчики, используемые помимо полетного котроллера (т.е., связанные напрямую с миникомпами): датчик горизонтальной скорости, лазерный датчик расстояний;
- активное оборудование: система передачи видео с fpv-камеры, wifi, gprs(GSM), radio-channel, лазер 0,8 Вт (зеленый), лазер 0,4 Вт (невидимый диапазон).
Характеристики:
- высота полета - до 2 км;
- скорость горизонтальная - до 60 км/ч;
- максимальное время работы (от 2-х аккумуляторов) - 25 мин.
- максимальная дальность полета (с возвратом) - до 10 км.
- грузоподъемность - 1 кг.
Возможности (максимальные):
- получение целеуказания на старте с помощью спец. ПО ("супер" - ноухау);
- полностью автономный полет в условиях активного противодействия по радио- обнаружению, радио- подавлению, подавлению сигналов от спутников GPS, установки заградительных помех (ноухау);
- обнаружение и распознавание заданных ранее целей (тоже можно сказать ноухау);
- выполнение задачи (например, - сфотать обнаруженного и распознанного котика );
- возврат на исходную позицию.
Сейчас основная загвоздка - в первом пункте "Возможностей" (хотя это из разряда "Уже и так хорошо, но хочется больше"):
утрированно - такого ещё никто не делал - как бы так описать "словами" (имеется ввиду в спец. ПО) какого-то конкретного "условного котика", чтобы, указав возможный "ареал его обитания", дрон обнаружил то что нужно и "сфотался" с котиком на память..
Определенные наработки в этом плане есть, но туго с формализацией задач и самых разных "котиков"...
Отправлено спустя 29 минут 16 секунд:
забыл добавить к характеристикам:
- удельная производительность по сверточным нейросетям при распознавании объектов - до 20 гигафлопс/Ватт
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Вышли на нас "серьезные люди" - пригласили на выставку в Москве. Будем серьезно готовиться - придется несколько "подкорректировать" формат под "модный" нынче тренд - дрон с вертикальным взлетом + возможность летать "на крыле"...
- Дионис
- Сообщения: 30692
- Зарегистрирован: 15 сен 2013, 16:04
- Пол: мужской
- Езжу на: двустоповый опорно-двигательный аппарат
- Благодарил (а): 14334 раза
- Поблагодарили: 2449 раз
- Контактная информация:
Автономный квадрокоптер
было бы странно, если бы вами не заинтересовались ))
У меня нет принципов — приспособляемость ко всему вот мой принцип.
У меня нет закона — самосохранение мой закон.
У меня нет ни жизни, ни смерти — вечность для меня жизнь и смерть.
У меня нет закона — самосохранение мой закон.
У меня нет ни жизни, ни смерти — вечность для меня жизнь и смерть.
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Дионис писал(а):Источник цитаты было бы странно, если бы вами не заинтересовались ))
Собственно, можно уже было принимать участие в выставках и с "половиной" того, что у нас есть на настоящий момент. Уже даже наметили, в каких.
Но тут было предложено несколько с "другого" серьезного ведомства Оттуда и были высказаны пожелания о возможностях полета на крыле. И даже компоновку возможную перспективную подсказали. Действительно прикольно - при всех возможностях "обычного" коптера (т.е., вертикальный взлет и полет "без крыльев") добавляется ещё:
1. Возможность сверхнизкого полета над поверхностью (грунт, вода) с низким энергопотреблением (50%) при помощи эффекта воздушной подушки - соответственно, добавляется возможность абсолютно скрытного передвижения к цели на бОльшие расстояния.
2. Возможность зависания в режиме "воздушного змея" также с низким энергопотреблением (до 25% от полной мощности - только на коррекцию положения).
3. Увеличение скорости полета в режиме самолета до 1,5 раз (до 90 км/ч), как следствие - бОльшие максимальные расстояния работы.
4. Моментальное переключение режимов коптера и самолета в любое время (например, в полете, или даже на старте - может стартануть как коптер вертикально, а может как самолет - с пробегом, набрав существенную скорость в начале и т.д.)
5. Предложенная компоновка предполагает полное отсутствие каких-либо рулей, элеронов и проч. "ботвы" с тягами. Управление в самолетном режиме также за счет четырех винтов, разнесенных в пространстве конструкции (два сверху, два снизу крыла, на старте - крыло по 45 град. к земле, движки - спереди крыла, где-то на 3/4 продольных размеров крыла вынесенные вперед). Даже название проекта "само собой" образовалось, от возможности зависания в режиме "воздушного змея" и вида общей конструкции - КОБРА.
6. И, да - возможность быстрой отстыковки-пристыковки крыла (т.е., два основных режима - без крыла, как обычный коптер (только несколько вытянутый), и с крылом)
Тут трудность будет заключаться в подборе более-менее точной формы и размеров крыла - в плане нахождения оптимума для полезного функционала, с другой стороны - мешающего эффекта ветровой нагрузки. Пока же примерно видится крыло площадью не более 0,25 кв. м. (грубо - 0,5 х 0,5 м) Материал - проклеенный стеклотканью пенопласт.
Что касается реальной "серьезности" проекта - это будет в любом случае только "переходный" отладочный проект, так как в "заинтересованном" ведомстве используются только отечественные наработки - начиная от чипов - всяких "эльбрусов и проч.", заканчивая своими операционками. Правда, не знаю, насколько это вообще осуществимо с нашей элементной базой? Например, чтобы добиться более-менее серьезной производительности по распознаванию, необходимы специализированные чипы, - производят ли их у нас? На "худой конец" - хотя бы использовать вент. матрицы (плиски), тоже неясно, по-крайней мере, я не слышал об отечественном производстве с достаточными характеристиками..
Отправлено спустя 13 минут 11 секунд:
насколько понимаю, что-то делается все же:
https://sdelanounas.ru/blogs/28247/
но 180-ти нанометровые технологии - это, конечно, "круто"
- Александр_М
- Сообщения: 8055
- Зарегистрирован: 08 июл 2017, 13:54
- Благодарил (а): 1155 раз
- Поблагодарили: 669 раз
Автономный квадрокоптер
прям гордость берет за таких людей!
вот кому надо направлять гранты, а не ЧубайсоНано.
вот кому надо направлять гранты, а не ЧубайсоНано.
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Александр_М писал(а):Источник цитаты
вот кому надо направлять гранты, а не ЧубайсоНано.
Гранты - это вряд ли. Их дают под определенные научно-исследовательские ресурсы, коих у нас "кот наплакал"
Тут важно, что, например, тот же восьмиклассник, который упорно занимается и будет представлять данный проект, ещё ДО поступления в ВУЗ будет иметь нехилый багаж знаний, и быть, как минимум, лауреатом конкурсов-выставок, то есть, не "оторванным" от практики применения теоретических знаний.
И, да - такие проекты заставляют изучать "расширенно" - помимо программирования (которое тоже - в разных не то что языках, а даже под разные сущности - ОС, ПЛИС, контроллеры), ещё и физику, даже где-то химию и проч. естественные науки...
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Вот где "гранты"! - пилить - не перепилить :
https://ren.tv/novosti/2018-12-08/razrabotchiki-nazvali-vozmozhnye-prichiny-padeniya-prototipa-aerotaksi-v-skolkovo?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
По инсайдерской информации - перегрузили балластом сильно, но "достижения" это не умаляет..
https://ren.tv/novosti/2018-12-08/razrabotchiki-nazvali-vozmozhnye-prichiny-padeniya-prototipa-aerotaksi-v-skolkovo?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
По инсайдерской информации - перегрузили балластом сильно, но "достижения" это не умаляет..
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Минутка юмора (из коллекции фейлов) - чуть по лбу винтом не получили, ноут спас:
https://www.youtube.com/watch?v=ft3u42sWEX4
https://www.youtube.com/watch?v=ft3u42sWEX4
- Дионис
- Сообщения: 30692
- Зарегистрирован: 15 сен 2013, 16:04
- Пол: мужской
- Езжу на: двустоповый опорно-двигательный аппарат
- Благодарил (а): 14334 раза
- Поблагодарили: 2449 раз
- Контактная информация:
Автономный квадрокоптер
Участвуете?
http://www.rostov.aif.ru/edu/detskie_tehnoparki_sozdadut_v_devyati_gorodah_dona?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
Детские технопарки «Кванториум» планируется создать в девяти городах Ростовской области.
Будущие учёные и инженеры. Как в Ростове-на-Дону открылся «Кванториум»
Согласно информации из официальных источников, новые технопарки должны появиться в Азове, Батайске, Волгодонске, Гуково, Каменске-Шахтинском, Новочеркасске, Новошахтинске, Таганроге и Шахтах.
http://www.rostov.aif.ru/edu/detskie_tehnoparki_sozdadut_v_devyati_gorodah_dona?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
У меня нет принципов — приспособляемость ко всему вот мой принцип.
У меня нет закона — самосохранение мой закон.
У меня нет ни жизни, ни смерти — вечность для меня жизнь и смерть.
У меня нет закона — самосохранение мой закон.
У меня нет ни жизни, ни смерти — вечность для меня жизнь и смерть.
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Дионис писал(а):Участвуете?
Нет.
Инициатива хорошая. Главное, - чтобы реализация не подкачала (что у нас не редкость). Насколько все продумано - большой вопрос.
Например, - "Обучение в Сколково преподавателей" - хорошая шутка. Ну, не получается из Сколково за столько -то лет силиконовой долины. Их там самих учить надо, да, видимо, никто особо учиться не хочет.
Или "выделение помещений" или "строительство новых" - тут уже местные власти должны решить. А ютиться в школах, которые и так перегружены - сразу хоронить идею.
Или про постоянное финансирование - за счет чего? Города-миллионники не в счет - там свои статьи доходов-расходов и возможности.
Ну, в общем вопросов больше чем ответов пока..
- Дионис
- Сообщения: 30692
- Зарегистрирован: 15 сен 2013, 16:04
- Пол: мужской
- Езжу на: двустоповый опорно-двигательный аппарат
- Благодарил (а): 14334 раза
- Поблагодарили: 2449 раз
- Контактная информация:
Автономный квадрокоптер
Мне кажется - на базе станций юных техников.
У меня нет принципов — приспособляемость ко всему вот мой принцип.
У меня нет закона — самосохранение мой закон.
У меня нет ни жизни, ни смерти — вечность для меня жизнь и смерть.
У меня нет закона — самосохранение мой закон.
У меня нет ни жизни, ни смерти — вечность для меня жизнь и смерть.
-
- Сообщения: 873
- Зарегистрирован: 04 май 2015, 15:46
- Пол: мужской
- Благодарил (а): 2 раза
- Поблагодарили: 189 раз
Автономный квадрокоптер
Несколько другой подход - поиск танков и захват цели (raspberry pi3 + акселератор сетей neural computer stick + openCV + нейросеть tensorflow + ). Обертка - Python.
"Полигон в масштабе", поэтому и дальность определена с учетом масштаба модели 1:28:
https://www.youtube.com/watch?v=YRYN_MjfWS4
"Полигон в масштабе", поэтому и дальность определена с учетом масштаба модели 1:28:
https://www.youtube.com/watch?v=YRYN_MjfWS4