? Проблема: GPS нет, дрейф есть

Представьте: квадрокоптер летает в ангаре, на складе или в квартире. GPS не ловит, а барометр и гироскоп дают дрейф в позиции. Что остаётся?

Оптический поток — камера, направленная вниз, отслеживает движение по текстуре пола. Это работает, но:

• При интегрировании скорости накапливается ошибка.

• Даже при возврате в начальную точку система продолжает показывать смещение.

• Нет механизма сброса дрейфа.

Решения вроде PX4 используют EKF2, но они сложны и требуют точной калибровки. Я захотел что-то проще и понятнее.

? Идея: «верёвочная лестница»

Плюс верёвочной лестницы — ты всегда понимаешь, на какой ступеньке находишься.

Применил это к визуальной навигации:

• Стартовая точка — первая ступень.

• При удалении — добавляю новые ступеньки (контрольные кадры).

• При возврате — если текущий кадр совпадает с какой-то ступенькой — обрезаю всю историю после неё.

• Если вернулся к первой ступеньке — система знает: я дома.

? Как это работает

1. Старт

Камера захватывает первый кадр. Извлекаются ключевые точки (через cv2.goodFeaturesToTrack). Это — нулевая ступень.

2. Движение вперёд

При каждом кадре:

• Отслеживаю точки через cv2.calcOpticalFlowPyrLK.

• Сравниваю текущее положение с стартовой точкой.

• Если удаляюсь от старта — добавляю новую ступень.

3. Возврат

Если текущий кадр совпадает с промежуточной ступенью — удаляю всё, что после.

? Выход в offsets.json

Система пишет файл, который читает контроллер.

✅ Плюсы:

• Простота: только OpenCV и Python.

• Нет накопления ошибки при возврате.

• Работает без GPS, IMU, LiDAR.

• Легко интегрируется.

❌ Минусы:

• Требует текстурированной поверхности.

• Пока нет поддержки поворота.

• Ограничен радиусом видимости точек.

? Код: просто и понятно

Полный код — в репозитории:
? github.com/VohminV/rope-ladder-tracker

Основная логика — в функции rope_ladder_waypoint_management.

? Заключение

rope-ladder-tracker — это новый взгляд на визуальную навигацию: не как на непрерывное интегрирование, а как на структурированное движение по карте.

#беспилотники #opencv #python #компьютерноезрение #квадрокоптер #роутинг #роутингбезgps #rope-ladder-tracker