Задача
БПЛА облетает поля и линейную инфраструктуру, ищет очаги, повреждения и посторонние объекты. Ждать пост-обработки на земле нельзя: оператору нужно видеть находку в момент пролёта, чтобы при необходимости вернуться на точку. Гнать видеопоток вниз по узкому радиоканалу тоже нельзя — он не тянет, а пропадание связи не должно прерывать миссию.
Главное ограничение — энергобюджет. Каждый ватт на вычислителе — это минус минуты полёта, а в герметичном корпусе нет обдува, тепло некуда девать. Добавьте вибрацию, переменную высоту и скачки освещения: модель должна работать стабильно на борту, а не в тепличных условиях стенда.
Подход
Детекцию квантовали в INT8 и скомпилировали под конкретный бортовой ускоритель — без запаса «на будущее железо», под целевой чип. Это срезало энергопотребление вычислителя до 3.8 Вт против тяжёлой FP-модели на CPU и дало дополнительные минуты в воздухе. На землю уходят только находки: кроп, координаты, уверенность — это снимает зависимость от канала.
Термоконтроль в герметичном корпусе обязателен. Watchdog следит за температурой кристалла и при подходе к порогу заранее снижает частоту кадров вместо аварийного троттлинга — узел деградирует предсказуемо. Вход стабилизировали под вибрацию и автоэкспозицию, чтобы тряска и скачки освещения не плодили false-positive: ложная находка стоит лишнего возврата на точку и того же дефицитного заряда.
Стек
Jetson Orin Nano · TensorRT · INT8 quantization · thermal watchdog · C++ (бортовой демон)
Результат
- +27% времени полёта против тяжёлой модели на CPU.
- 3.8 Вт энергобюджет вычислителя с детекцией под нагрузкой.
- −94% данных на землю — вниз идут только находки, не поток.
- 61 г масса бортового узла детекции, без перегруза полезной нагрузки.