The purpose of this work is to improve the accuracy of critical infrastructure condition assessment using mobile robots by considering the geometric distortions of the current images during the formation of a set of reference images. The goal is achieved by determining the sampling step values by angles and sighting height without loss of accuracy. The most important result is the determination of acceptable discretization values in the range of angles and heights of a correlation-extreme navigation system. The significance of the obtained results is in solving the problem of forming a set of reference images, which will reduce the impact of changes in the geometry of sighting on the accuracy of the evaluation of objects. A special feature of the results obtained is the establishment of maximum permissible sampling steps in angles and heights of sight to ensure the required accuracy of object state estimation. When forming a set of reference images, the sampling step by height should be (0.06....0.11)% and (0.12....0.2)% relative to the initial flight altitude for the sighting surface with normal and high object saturation, respectively. The angular sampling step is 10...17 degrees and 6...10 degrees, respectively, for the same surface types. The difference from known works is that the perspective and scale distortions are considered at the stage of formation of a set of reference images, which ensures high accuracy of the system functioning in conditions of orientation and sighting geometry changes. Keywords: mobile robot, critical infrastructure object, set of reference images

Scopul acestei lucrări este de a îmbunătăți exactitatea evaluării stării infrastructurilor critice cu ajutorul roboților mobili prin luarea în considerare a distorsiunilor geometrice ale imaginilor curente în timpul formării unui set de imagini de referință. Scopul este atins prin determinarea valorilor pasului de eșantionare în funcție de unghiuri și de înălțimea de vizionare fără pierderi de precizie. Cel mai important rezultat este determinarea valorilor acceptabile de discretizare în domeniul unghiurilor și înălțimilor unui sistem de navigație corelație-extrem. Semnificația rezultatelor obținute constă în rezolvarea problemei de formare a unui set de imagini de referință, care va reduce impactul modificărilor în geometria de vizare asupra acurateței evaluării obiectelor. O particularitate a rezultatelor obținute constă în stabilirea treptelor maxime admisibile de eșantionare a unghiurilor și înălțimilor de vizare pentru a asigura precizia necesară estimării stării obiectelor. La formarea unui set de imagini de referință, pasul de eșantionare pe înălțime trebuie să fie de (0,06....0,11)% și (0,12....0,2)% în raport cu altitudinea inițială de zbor pentru suprafața de vizionare cu saturație normală și, respectiv, ridicată a obiectelor. Pasul de eșantionare unghiulară este de 10...17 grade și, respectiv, 6...10 grade, pentru aceleași tipuri de suprafețe. Diferența față de lucrările cunoscute constă în faptul că distorsiunile de perspectivă și de scară sunt luate în considerare în etapa de formare a unui set de imagini de referință, ceea ce asigură o precizie ridicată a funcționării sistemului în condiții de schimbare a orientării și a geometriei de observare.

Целью данной работы является повышение точности оценки состояний объектов критической инфраструктуры с помощью мобильных роботов путем учета геометрических искажений текущих изображений на этапе формирования совокупности эталонных изображений. Поставленная цель достигается путем определения значений шага дискретизации по углам и высоте визирования, с учетом которых необходимо формировать искомую совокупность без потери точности функционирования. Наиболее существенным результатом является определение допустимых значений дискретизации в диапазоне углов и высот функционирования корреляционно-экстремальной системы навигации. Значимость полученных результатов состоит в решении задачи формирования совокупности эталонных изображений, что существенно снизит влияние изменений геометрии визирования на точность оценки состояния объектов, а также уменьшит влияние внешних факторов на полет мобильных роботов, связанных с порывами ветра и «воздушными ямами». Особенность полученных результатов заключается в установлении максимально допустимых значений шага дискретизации по углам и высоте визирования, при которых обеспечиваются требуемая точность оценки состояний объектов критической инфраструктуры. Установлено, что при формировании совокупности эталонных изображений, обеспечивающих требуемую точность, необходимо и достаточно обеспечить значение шага дискретизации по высоте не более (0.06….0.11)% относительно исходной высоты полета для поверхности визирования с нормальной объектовой насыщенностью и (0.12….0.2)% с высокой объектовой насыщенностью. Шаг дискретизации по углам для поверхности визирования с нормальной объектовой насыщенностью необходимо выбирать в пределах от 10 до 17 градусов, а для поверхности визирования с высокой объектовой насыщенностью от 6 до 10 градусов. Отличие от известных работ заключается в учете перспективных и масштабных искажений еще на этапе формирования совокупности эталонных изображений, что существенно упрощает алгоритм вторичной обработки при сравнении изображений, и обеспечивает высокую точность функционирования системы в условиях изменений ориентации и геометрии визирования.