12NEWS: Wheelies разработала навигацию для групповой работы дронов без спутникового сигнала

Российский разработчик ПО для робототехники Wheelies (входит в корпорацию ITG) создал демонстратор подсистемы комплексной навигации для мультироторных беспилотников. Технология объединяет данные GNSS, компьютерного зрения и наземных радиомаяков и сохраняет точность позиционирования даже при пропадании спутникового сигнала. Решение позволит применять группы дронов на промышленных предприятиях, энергетических объектах и в транспортной инфраструктуре.

В основе — программно-аппаратный модуль, устанавливаемый на каждый аппарат и объединяющий данные нескольких навигационных систем. Он работает на бортовом вычислителе и взаимодействует с полетным контроллером. В зависимости от доступности и достоверности информации система автоматически выбирает, на какой источник позиционирования опираться.

Первый источник — спутниковая навигация GNSS. ПО Wheelies непрерывно проверяет достоверность координат по нескольким параметрам, в частности по количеству видимых спутников и оценке точности от приемника. Если сигнал пропадает или координаты не проходят проверку, модуль переходит на визуальную одометрию собственной разработки — навигацию по данным бортовой камеры.

Этот метод определяет перемещение аппарата по последовательным снимкам. Алгоритмы компьютерного зрения анализируют оптический поток — то, как меняется положение объектов окружающей среды от кадра к кадру. На основе этих данных система рассчитывает смещение и поворот дрона, а радиовысотомер помогает определить масштаб. Погрешность оценки пройденного расстояния составляет до 1% от длины маршрута.

При этом приемник GNSS продолжает работать параллельно. Как только система получает достоверные координаты, она корректирует накопленную ошибку визуальной одометрии и возвращается к спутниковому позиционированию.

Третий источник — сверхширокополосная радионавигация, определяющая местоположение аппарата по наземным радиомаякам. В зоне их действия система рассчитывает координаты по расстоянию до нескольких опорных точек и обрабатывает измерения с помощью фильтра Калмана. Это обеспечивает высокую точность локального позиционирования, необходимую, в частности, для автоматической посадки.

Особое значение сверхширокополосная навигация имеет для групповой работы беспилотников. Все устройства в зоне действия наземных маяков получают координаты в единой системе отсчета, не зависящей от спутниковой навигации. Это создает общую пространственную основу для согласованной работы нескольких аппаратов.

Разработанная подсистема станет одним из технологических компонентов программной платформы управления. На ее основе Wheelies продолжает работу над следующими модулями, включая обмен данными между аппаратами, предотвращение столкновений и локальную координацию совместных действий.

«Для автономной работы нескольких беспилотных аппаратов важно не просто обеспечить навигацию каждого устройства по отдельности, а создать единую систему координат, в которой все участники могут согласовывать свои действия. Мы объединили спутниковую навигацию, собственную технологию визуальной одометрии и наземные радиомаяки в единую подсистему, которая адаптируется к доступности навигационных данных. Это технологическая основа для дальнейшего развития коллективной работы беспилотных систем», — отметил Дмитрий Кузьма, генеральный директор Wheelies.

Разработка выполняется при поддержке Фонда НТИ. В декабре 2025 года Wheelies стала одним из 25 победителей конкурса «Перспективные НИОКР БАС», получив грант на сумму более 27 млн рублей. Средства направлены на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по развитию платформы автономного управления группой разнородных беспилотных аппаратов.

Технологии комплексной навигации и коллективного управления открывают возможности для применения автономных беспилотных систем в промышленности, энергетике, транспортной инфраструктуре и других гражданских отраслях, где требуется выполнение согласованных задач несколькими аппаратами.