МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МНОЖЕСТВА ПОЛОЖЕНИЙ ДРОНА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ВИДИМОСТИ МЕСТНОСТИ

Аннотация

Одной из важных задач при проведении аэрофотосъемки дронами является предварительное оценивания траектории дрона как с точки зрения оптимальности маршрута, так и с позиций обеспечения максимального обзора местности камерой дрона. Указанные задачи не имеют точного решения, поэтому на практике решаются с применением методов оптимизации. При этом возникает необходимость в эффективном предварительном подборе ключевых точек маршрута дрона, которые равномерно покрывают местность. Это позволит улучшить обзорные характеристики полученного маршрута. В работе предложен подход к определению начального набора точек, которые обеспечивают максимальный обзор местности. Местность задается в виде полигональной модели. В основу моделирования положено решение задачи покрытия множества методом разбиения множества обзорных точек-кандидатов на регулярную сетку и представление этой сетки в виде пространственной хеш-таблицы для ускорения поиска. Предложенный подход позволяет определять необходимую степень дискретизации пространства параметров и минимальное количество точек-положений дрона, которые обеспечивают максимальный обзор поверхности местности. Этот подход предполагает выполнение следующих шагов: «выпуск» лучей с каждого полигона геометрической модели местности; разбиение на регулярную сетку и пространственное хеширование полученного множества потенциальных точек обзора; сортировка хеш-таблицы по ее весовым коэффициентам; итеративный отбор множества точек, обеспечивающих максимальный обзор местности из отсортированного множества. Разработанный алгоритм обеспечивает выбор точек маршрута дрона с заданным коэффициентом покрытия местности. В работе изучено влияние основных параметров метода, к которым относятся пространственное разрешение дискретизированной сетки и минимальное количество итераций алгоритма для достижения заданного коэффициента покрытия.Ключевые слова: дрон, аэрофотосъемка, планирование и оптимизация маршрута, задача покрытия множества, множество точек, регулярная сетка, пространственная хеш-таблица, максимальный обзор местности.