Розробка дрону з використанням штучного інтелекту для автоматичної навігації та об'єктного визначення

Abstract

В останні десятиліття технологічний прогрес значно вплинув на розвиток безпілотних літальних апаратів (БПЛА), які відомі також як дрони. Їх використання стало поширеним у багатьох сферах людської діяльності, таких як військова справа, наукові дослідження, сільське господарство, промисловість, логістика та безпека. Завдяки своїй автономності та здатності до виконання широкого спектра завдань, дрони є інноваційним рішенням для автоматизації процесів у середовищах, де присутність людини є небезпечною або неможливою. Однією з ключових особливостей сучасних дронів є можливість автономної навігації, яка базується на алгоритмах штучного інтелекту та математичних методах обробки даних. Інтеграція штучного інтелекту дозволяє дронам не лише переміщуватись у просторі без втручання людини, але й самостійно приймати рішення на основі аналізу даних з сенсорів, комп'ютерного зору та інших джерел інформації. Завдяки здатності дронів розпізнавати об'єкти в реальному часі, а також ефективно будувати та коригувати маршрут, вони можуть виконувати завдання спостереження, моніторингу інфраструктури, рятувальних операцій та дослідження навколишнього середовища. Основною метою цієї роботи є підбір алгоритмів та дослідження перспективи об’єднання їх у автономну систему дрону, що поєднує штучний інтелект та математичні алгоритми для реалізації автоматичної навігації й розпізнавання об’єктів. Розробка передбачає використання сучасних підходів, зокрема комп’ютерного зору/методів машинного навчання для розпізнавання об’єктів, а також математичних алгоритмів, таких як фільтри для обробки сенсорних даних і технології одночасного локалізування та побудови карти (SLAM). Це дозволить забезпечити точне позиціонування та стабільну роботу дрону навіть за умови обмежених обчислювальних ресурсів або втрати GPS- сигналу. Наукова новизна роботи полягає у поєднанні методів штучного інтелекту та математичних алгоритмів для вирішення завдання автономної навігації та розпізнавання об’єктів у складних умовах. В рамках даної роботи буде інтегровано методи комп’ютерного зору та математичні методи фільтрації для підвищення точності й стабільності роботи дрону у динамічному середовищі, що забезпечить високий рівень автономності в умовах мінливих зовнішніх факторів. 12 Арк. № документа Підпис Дата Арк. КНУ.РМ.123.24.05.ВС Актуальність роботи зумовлена зростаючою потребою у безпілотних системах, здатних працювати автономно й ефективно виконувати завдання в складних умовах. Запропоновані рішення можуть знайти застосування в цивільних і військових галузях, де необхідна висока автономність і точність. Підхід, що поєднує штучний інтелект і математичні алгоритми, дозволяє розробити дрон нового покоління, здатний виконувати складні завдання з мінімальним втручанням людини, що є важливим у науково-технічній та соціально-економічній сферах. Таким чином, це дослідження спрямоване на створення автономного дрону з високим рівнем інтелектуальності, який зможе ефективно функціонувати в динамічному середовищі та вирішувати завдання навігації й об’єктного розпізнавання, покладаючись на можливості сучасних технологій.