Ученые из Таганрога разработали новую технологию обнаружения, идентификации и сопровождения групповых или единичных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на видео, получаемом с камер и тепловизоров, и создали на ее основе мобильный комплекс, который может быть оперативно развернут и эффективно работает в различных погодных условиях.
«Стремительное развитие технологий беспилотных летательных аппаратов привело к тому, что сегодня БПЛА все чаще применяются для нанесения атак по критическим объектам и несанкционированного слежения за особо охраняемыми территориями. Поэтому очень актуальной стала проблема раннего обнаружения и идентификации БПЛА и их групп. В настоящее время для этого, как правило, используются дорогостоящие радиолокационные системы, но они не способны эффективно определять малоразмерные цели, а кроме того, малоэффективны в условиях городской среды», – пояснил заведующий «Лабораторией 224 нейросетевых систем» НИИ МВС ЮФУ Анатолий Каляев.
В основе системы обнаружения лежит использование телевизионных и тепловизионных камер, получаемые с них изображения обрабатываются с помощью целого ряда новых методов и алгоритмов.
«Маленькие беспилотники, до 40 сантиметров, радиолокатор видит плохо, поэтому приходится работать с видеосигналом, а обработка изображений – дело очень сложное, связанное с трудоемкими вычислениями. Для решения этой задачи посредством мобильного комплекса необходимо было создать новые параллельные и многопоточные методы и алгоритмы, позволяющие улучшать качество видео, выделять контрастные объекты, отфильтровывать ложные и идентифицировать оставшиеся. Говоря простыми словами, система работает так: сначала мы фиксируем и улучшаем изображение, затем ищем объекты, идентифицируем их, определяем координаты и направление движения, потом решаем, что с ним делать. Например, гражданские БПЛА можно приземлить», – уточнил ученый.
Испытания созданных Анатолием Каляевым прототипов показали, что применение технологии дает возможность обрабатывать в реальном времени большие объемы поступающих данных (несжатое видео до гигабита в секунду) и анализировать информацию о целях, видимых в настоящий момент. Данная разработка может применяться для охраны периметра объектов критически важной инфраструктуры, например, атомных электростанций и промышленных предприятий.
Сейчас Анатолий Каляев вместе с коллегой Максимом Хисамутдиновым продолжает работу над своим проектом. Ученые занимаются созданием универсального аппаратно-программного распределенного комплекса обработки видео. Он позволит конструировать на своей базе множество различных систем наблюдения за БПЛА, состоящих из большого количества камер и множества вычислителей, автоматически распределяющих между собой обработку видео в зависимости от задач: поиск, идентификация, вычисление координат и других.
«С одной стороны, нам нужно ускорять обработку каждого конкретного изображения, а с другой стороны, делать систему распределенной, то есть связывать воедино данные с нескольких камер, которые параллельно просматривают определенные сектора, но, например, в разных масштабах. Это как раз то, чем мы сейчас занимаемся. Задачи достаточно интересные, востребованные, но сегодня их мало кто решает. Надеюсь, в течение ближайшего года удастся протестировать новые разработки на практике», – отметил ученый.
Научное сообщество Южного федерального университета активно участвует в конкурсе управленцев «Лидеры России». Анатолий Каляев принимал участие в конкурсе дважды, а в 2022 году с коллегами по треку «Наука» создал научное сообщество «Искра».
«Главное, что мне дал конкурс – это знакомство с интересными умными людьми. У меня появились дополнительные возможности обсуждения результатов своей работы и направлений развития. Так, например, я познакомился с победителем второго сезона Максимом Щербаковым из Волгоградского технического университета. Он работает в схожих направлениях науки и стал оппонентом на защите моей докторской диссертации», – отметил Анатолий Каляев.
