توسعه روشي براي بررسي الگوريتم‌هاي تعيين موقعيت ربات پرنده با استفاده از سيستم ناوبري اينرشيا و عوارض نقطه‌اي و خطي تصاوير

با پيشرفت روز افزون فناوري، ربات‌هاي پرنده در بسياري از كاربردها مانند نقشه برداري، بازرسي و ايمني، حمل كالا و عمليات‌هاي نظامي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. جهت ناوبري اين پرنده‌ها نياز اساسي به عمليات تعيين موقعيت به صورت آني وجود دارد. در محيط‌هاي خارج از ساختمان اين كار اغلب با استفاده از سيستم‌هاي تعيين موقعيت ماهواره‌اي انجام مي‌شود. اما در محيط‌هاي داخل ساختمان امواج سيستم‌هاي تعيين موقعيت ماهواره‌اي قابل دريافت نيستند. بنابراين جهت ناوبري ربات‌هاي پرنده در داخل ساختمان بايد از ساير روش‌هاي تعيين موقعيت مانند استفاده از دوربين‌هاي تصويربرداري بهره جست. همچنين امكان استفاده از داده‌هاي حسگرهاي اينرشيا به عنوان مكمل داده‌هاي تصويري وجود دارد. در فضاي داخلي به علت كمبود بافت و مشكلات مربوط به روشنايي، مي‌توان علاوه بر عوارض‌ نقطه‌اي تصوير از عوارض خطوط تصويري نيز استفاده كرد. با توجه به مطالب ذكر شده، محققان الگوريتم‌هاي بسياري جهت تعيين موقعيت ربات‌هاي پرنده ارائه داده‌اند. اما براي مقايسه اين الگوريتم‌ها صرفا به بررسي خطاي كلي تعيين موقعيت و زمان اجراي الگوريتم بسنده شده و تحليل و بررسي در مورد دلايل افزايش يا كاهش دقت هندسي يا علت شكست خوردن الگوريتم‌ها در محيط‌هاي پر چالش، كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش عمليات تعيين موقعيت پهپاد EuRoC با استفاده از تكنيك‌هاي منتخب، يعني الگوريتم‌هاي PL-SVO و ORB-SLAM 2 و vins fusion انجام گرفته و نتايج آنها تحليل و مقايسه شده است. همچنين دلايل موفقيت يا عدم موفقيت الگوريتم‌ها در عمليات تعيين موقعيت ربات در شرايط مختلف با استناد به اطلاعات فيزيكي ربات و خواص راديومتريكي تصاوير بيان مي‌گردد. در بين الگوريتم‌هاي ذكر شده، vins fusion با ميزان RMSE كمتر از يك متر براي دو مورد از تست‌ها و حدود 1/2 متر براي تست ديگر بالاترين دقت را به خود اختصاص داده است. همچنين الگوريتم‌ ORB-SLAM 2 نيز در بخش‌هايي از پرواز كه موفق به تخمين موقعيت ربات پرنده شده، RMSE كمتر از يك متر دارد.