10.14489/vkit.2021.10.pp.003-009

DOI: 10.14489/vkit.2021.10.pp.003-009

Обросов К. В., Ким В. Я., Лисицын В. М.
ОЦЕНКА УГРОЗЫ СТОЛКНОВЕНИЯ БЕСПИЛОТНОГО АВТОМОБИЛЯ С ДРУГИМИ ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ ПО ЛАЗЕРНО-ЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
(c. 3-9)

Аннотация. Рассмотрена проблема оценки угрозы столкновения беспилотного автомобиля с другим транспортным средством при пересекающихся траекториях движения по лазерно-локационной информации для принятия решения о торможении, увеличении скорости или маневре. Показано, что угроза столкновения возникает, если скорость транспортного средства находится в некотором интервале. Определены границы этого интервала и точности оценок границ. Разработан алгоритм предупреждения о возможном столкновении.

Ключевые слова: беспилотные транспортные средства; лазерно-локационные системы; предупреждение столкновений; имитационное моделирование; адаптивное сканирование.

Obrosov K. V., Kim V. Ya., Lisitsyn V. M.
ASSESSMENT OF THE THREAT OF COLLISION OF AN UNMANNED VEHICLE WITH OTHER VEHICLES BY LASER LOCATION INFORMATION
(pp. 3-9)

Abstract. The problems of using two-beam Laser Locators (LL) on Unmanned Vehicles (UV) are analyzed. The article discusses the solution to the problem of automatic assessment of the possibility of collision of a UV with other traffic participants based on information generated by the LL. LL performs controlled scanning of the road surface at a given distance from the vehicle. To generate the error signal in the tilt angle control loop, a special filtering of the correction sequence is applied. Such filtering eliminates numerous outliers and forms a sample of correction values that do not lead to abrupt changes in the road sensing range. The modeling of the system is performed, the adequacy of which is due to the results of the conducted field experiments with a real LL. It is shown that the threat of collision arises if the vehicle speed is in a certain (dangerous) interval, the boundaries of which are functions of the following arguments: – the angle between the tangents to the trajectories of the UV and the vehicle during the LL measurements “angle-angle-range”; – distances between the UV and the vehicle at the same time interval. Tasks solved: – estimates of the angle and distances between the UV and the vehicle based on the current LL measurements “angle-angle-range”; – determination of the boundaries of the dangerous range of vehicle speeds at known UV speeds and dimensions of the UV and vehicle; – estimation of the vehicle speed according to LL measurements “angle-angle-range”. Simulation methods were used to determine the accuracy of estimates of the boundaries of the vehicle speeds dangerous range, which made it possible to create an algorithm for warning about a possible collision.

Keywords: Unmanned vehicles; Laser-location systems; Collision avoidance; Simulation modeling; Adaptive scanning.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

К. В. Обросов, В. Я. Ким, В. М. Лисицын (ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ГНЦ РФ, Москва, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

K. V. Obrosov, V. Ya. Kim, V. M. Lisitsyn (State Research Institute of Aviation Systems State Scientific Center of Russian Federation, Moscow, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Исследование лидарных систем управляемого сканирования дорог для беспилотных автомобилей / В. Я. Ким, В. М. Лисицын, С. М. Мужичек и др. // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2021. № 1. С. 60 – 72. DOI 10.31857/S000233882101008X
2. Лисицын В. М., Мужичек С. М., Обросов К. В. Сопоставление 3D модели сцены и эталона на основе структурно-статистических методов распознавания образов // Моделирование авиационных систем: сб. тез. докл. IV Всерос. науч.-техн. конф.; ГНЦ ГосНИИАС, Москва, 26–27 нояб. 2020. М., 2020. С. 98–99.
3. Лисицын В. М., Мужичек С. М., Обросов К. В. Позиционирование беспилотных транспортных средств на основе использования лазерной локации и структурно-статистических методов распознавания образов // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. Т. 31 / Под ред. В. А. Петрова. М., 2020. С. 42 – 48.

Eng

1. Kim V. Ya., Lisitsyn V. M., Muzhichek S. M. et al. (2021). Investigation of lidar systems for guided road scanning for unmanned vehicles. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (1), pp. 60 – 72. [in Russian language] DOI 10.31857/S000233882101008X
2. Lisitsyn V. M., Muzhichek S. M., Obrosov K. V. (2020). Comparison of a 3D model of a scene and a reference based on structural and statistical methods of pattern recognition. Modeling of aviation systems: a collection of abstracts of the IV All-Russian scientific and technical conference, pp. 98 – 99. Moscow: GNTs GosNIIAS. [in Russian language]
3. Petrov V. A. (Ed.), Lisitsyn V. M., Muzhichek S. M., Obrosov K. V. (2020). Positioning of unmanned vehicles based on the use of laser ranging and structural-statistical methods of pattern recognition. Lasers in science, technology, medicine: collection of scientific papers, Vol. 31, pp. 42 – 48. Moscow. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/vkit.2021.10.pp.003-009

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/vkit.2021.10.pp.003-009

and fill out the form