И.К. Антонов1, П.А. Арбузов2, А.С. Ненашев3, П.А. Прохоркин4, В.В. Солдатенко5

1-5 ГК «Комплексные системы» (Москва, Россия)

1 aik@csc.ru; 2 p.arbuzov@meta-systems.ru; 3 anatoliy.nenashev@bg-optics.ru; 4 p.prokhorkin@meta-systems.ru; 5 v.soldatenko@meta-systems.ru

Постановка проблемы. На сегодняшний день режимы управления квадрокоптером, в которых оператор освобождается от необходимости постоянно следить за положением аппарата, востребованы и у начинающих пилотов, и у профессионалов, параллельно осуществляющих управление полезной нагрузкой. Однако большинство таких режимов реализуются с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС), которые в настоящее время активно подавляются. В связи с этим разработка и настройка датчиков для автономной навигации, с помощью которых можно стабилизировать положение квадрокоптера в пространстве, являются актуальными задачами.

Цель. Разработать и реализовать алгоритм управления квадрокоптером в режиме стабилизации положения с применением оптического датчика изображения и лазерного измерителя дальности (лидара) при отсутствии сигнала СРНС.

Результаты. Рассмотрена возможность обеспечения достаточно точного позиционирования БПЛА в режиме, подобном так называемому режиму Loiter, доступному только при наличии сигналов СРНС (GPS Mode). Построен алгоритм управления квадрокоптером, позволяющий в автоматическом режиме поддерживать заданное положение при отсутствии воздействия на органы управления и быстро переходить от вынужденного движения к стабилизации положения относительно земной системы координат. В результате проведения натурного эксперимента показано, что разработанный алгоритм сохраняет робастность в условиях сильной зашумленности сигнала датчиков и при этом поддерживает требуемое качество управления.

Практическая значимость. Представленный алгоритм управления квадрокоптером в режиме стабилизации положения с применением оптического датчика изображения и лазерного измерителя дальности (лидара) при отсутствии сигнала СРНС может быть использован в программном обеспечении систем управления БПЛА.

Антонов И.К., Арбузов П.А., Ненашев А.С., Прохоркин П.А., Солдатенко В.В. Реализация алгоритма стабилизации положения квадрокоптера в автономном режиме пилотирования // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 4. С. 75–83. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202604-10

1. Loiter Mode Pixhawk. Описание режимов [Online]. Available: https://ardupilot.org/copter/docs/loiter-mode.html access data 25.08.2025.
2. Lucas B.D., Kanade T. An iterative image registration technique with an application to stereo vision // Proceedings of Imaging Understanding Workshop. 1981. Р. 121-130.
3. ПИД-регулятор [Online]. Available: https://ru.wikipedia.org/wiki/ access data 27.08.2025.
4. Арбузов П.А., Мерзляков И.В., Степашкин В.Н. Оценка параметров ветрового волнения с использованием данных сверхширокополосного радиолокационного комплекса // Успехи современной радиоэлектроники. 2012. № 2. С. 75-82.
5. Fridman L., et al. Position stabilization of a Stewart platform /www.sciencedirect.com // J. of Franclin Institute. 2012. № 349. Р. 441-455.
6. MAVLink Developer Guide. [Online]. Available: https://mavlink.io/en access data 25.08.2025.
7. David G. Lowe. Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints // International Journal of Computer Vision. 2004. V. 60. Iss. 2. P. 91-110.
8. Ashwani Kumar. SURF feature descriptor for image analysis // Imaging and Radiation Research. 2023. V. 6. Is. 2. DOI: 10.24294/irr.v6i2.5643 1. Original Research.