Реєстраційний номер
0826U000844, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
06-05-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Багаторівнева автоматизована система керування роботизованою платформою для задач просторового моніторингу на основі комп'ютерного зору
Здобувач
Роботько Сергій Павлович,
Керівник Топалов Андрій Миколайович
Опонент Журавська Ірина Миколаївна
Опонент Сазонов Артем Юрійович
Рецензент Ушкаренко Олександр Олегович
Рецензент Сірівчук Андрій Андрій Сергійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова
Опис
Дисертаційна робота присвячена вирішенню задачі підвищення ефективності та безпеки просторового моніторингу в умовах критичних ризиків, зокрема при гуманітарному розмінуванні. Автоматизація на базі безпілотних платформ з використанням комп’ютерного зору дозволяє перейти до безперервного конвеєра обробки інформації в режимі реального часу, мінімізуючи людський фактор.
Метою дослідження є підвищення ефективності, швидкості та безпеки виявлення вибухонебезпечних предметів за допомогою БПЛА. Це досягається шляхом створення багаторівневої автоматизованої системи керування, яка забезпечує мультимодальне злиття даних, семантичну верифікацію об’єктів і адаптивну корекцію траєкторії польоту. БПЛА виступає активним агентом, здатним змінювати поведінку залежно від контексту та сигналів від різнорідних джерел.
Система базується на ієрархічній архітектурі «Edge–Ground–Cloud» (борт – наземна станція – хмара). Це забезпечує динамічне оркестрування обчислень: критичні для безпеки польоту задачі виконуються синхронно на бортовому обчислювачі, а ресурсомісткі (семантична верифікація, глобальне планування) — асинхронно на наземному та хмарному рівнях.
Методична основа поєднує підходи теорії автоматичного керування, комп’ютерного зору та глибокого навчання. Для детектування об’єктів застосовано нейромережі сімейства YOLOv8, а для підвищення надійності розпізнавання — візуально-мовні моделі. Фізичним каналом підтвердження виступає металодетектор, сигнали якого синхронізуються з відеоданими та телеметрією.
Ключовим науковим результатом є формалізація математичної моделі зваженої агрегації довіри, що об’єднує виходи візуального детектора, семантичного аналізу та металоканалу в єдиний показник імовірності загрози. Використано метод зваженого голосування, що дозволяє гнучко налаштовувати чутливість системи. Вагові коефіцієнти адаптуються до умов середовища (наприклад, при деградації візуального каналу через рослинність пріоритет автоматично надається металошукачу).
Модель злиття даних вбудована у контур керування польотом на базі протоколу MAVLink. Розвинуто метод адаптивного керування, що створює замкнений цикл «детекція – верифікація – корекція місії». Система здатна автоматично ініціювати детальніший огляд підозрілої зони без команди оператора на основі агрегованої оцінки ризику.
Експериментальна перевірка на спеціалізованому наборі даних (2500 кадрів вибухонебезпечних предметів у реальних умовах) підтвердила стійкість моделі. Модель зваженої агрегації довіри мінімізує помилки першого й другого роду, забезпечуючи точність розпізнавання до 98%.
Практична цінність підтверджується створенням діючого програмно-апаратного комплексу (бортовий вузол, механізми синхронізації, інтеграція з наземною станцією) та впровадженням результатів у виробничій організації, що засвідчено відповідними актами.
Дата реєстрації
2026-04-06
Додано/оновлено в НРАТ
2026-04-06 / 2026-07-01
