Огляд методів та алгоритмів оптичної навігації БпЛА

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/2073-4751.85.21097

Ключові слова:

БпЛА, оптична навігація, візуальна одометрія, комп’ютерний зір, глибинне навчання, багатосенсорна інтеграція, локалізація, картографування

Анотація

Стаття присвячена огляду методів навігації безпілотних літальних апаратів (БпЛА) за оптичним каналом. Актуальність теми зумовлена тим, що оптична навігація забезпечує автономність БпЛА в умовах відсутності супутникового (GNSS) сигналу, що є типовою проблемою в сучасних умовах. У роботі розглянуто та порівняно основні методи й підходи, які застосовуються для реалізації оптичної навігації. Сучасні системи візуальної навігації базуються на поєднанні методів комп’ютерного зору, глибинного навчання і багатосенсорної інтеграції. Основу таких систем становлять методи візуальної одометрії (VO) та одночасної локалізації і картографування (Visual SLAM).

Порівняльні експерименти методів VO на стандартному датасеті KITTI підтвердили ефективність сучасних оптимізаційних і динамічних моделей. Дослідження алгоритмів Visual SLAM у динамічних сценах показали істотну перевагу методів, що реалізують механізми loop closure та фільтрацію рухомих об’єктів. Разом з тим слід підкреслити, що наведені числові оцінки отримані переважно в умовах локальних тестових полігонів та малих середовищ із хорошими візуальними орієнтирами (міські сцени, лабораторні або коридорні маршрути). Проведений огляд демонструє наявні та перспективні рішення, а також окреслює напрями подальшого розвитку цієї технології.

Посилання

Arafat, M. Y., Alam, M. M., & Moh, S. (2023). Vision-Based Navigation Techniques for Unmanned Aerial Vehicles: Review and Challenges. Drones, 7(2), 89. MDPI.

https://doi.org/10.3390/drones7020089

Jarraya, I., Al-Batati, A., Kadri, M. B., Abdelkader, M., Ammar, A., Boulila, W., & Koubaa, A. (2025). GNSS-Denied Unmanned Aerial Vehicle Navigation: Analyzing Computational Complexity, Sensor Fusion, and Localization Methodologies. Satellite Navigation, 6(9). SpringerOpen.

https://doi.org/10.1186/s43020-025-00162-z

Rostum, H. M., & Vásárhelyi, J. (2023). A Review of Using Visual Odometry Methods in Autonomous UAV Navigation in GPS-Denied Environment. Acta Universitatis Sapientiae: Electrical and Mechanical Engineering, 15, 14–32. Sciendo.

https://doi.org/10.2478/auseme-2023-0002

Tang, P., Li, J., & Sun, H. (2024). A Review of Electric UAV Visual Detection and Navigation Technologies for Emergency Rescue Missions. Sustainability, 16(5), 2105. MDPI.

https://doi.org/10.3390/su16052105

Wang, X., Xue, F., & Yan, Z. (2018). Continuous-Time Stereo Visual Odometry Based on Dynamics Model. In: Asian Conference on Computer Vision (ACCV), Perth, Australia.

Zhuang, L., Zhong, X., Xu, L., Tian, C., & Yu, W. (2024). Visual SLAM for Unmanned Aerial Vehicles: Localization and Perception. Sensors, 24(10), 2980. https://doi.org/10.3390/s24102980

Zhang H., Peng J., Yang Q. (2024) PR-SLAM: Parallel Real-Time Dynamic SLAM Method Based on Semantic Segmentation. IEEE Access. 2024. Vol. 12. P. 36498–36512. 10.1109/ACCESS.2024.3373308

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-04-28

Як цитувати

Мічуда, А. М., & Савченко, А. С. (2026). Огляд методів та алгоритмів оптичної навігації БпЛА. Проблеми iнформатизацiї та управлiння, 1(85). https://doi.org/10.18372/2073-4751.85.21097

Номер

Том 1 № 85 (2026)

Розділ

Статті

Ліцензія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Науковий журнал дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.

Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Авторські права

Автори, які публікують свої роботи в журналі:

  • зберігають за собою авторські права на свої публікації;

  • надають журналу право на перше опублікування статті;

  • погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;

  • мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.