КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 17-79-10064
НазваниеРазработка комбинированных интеллектуальных систем управления для подводных робототехнических комплексов
Руководитель Коноплин Александр Юрьевич, Кандидат технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край
Конкурс №23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-601 - Теория, методы проектирования и эффективность функционирования технических систем
Ключевые слова подводный аппарат, многозвенный манипулятор, система управления, интеллектуальная система, информационно-управляющая система, подводные операции, навигационный комплекс, программное обеспечение, аварийные ситуации, экспертная система
Код ГРНТИ28.23.27
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Целью инициативного исследования является создание новых комбинированных интеллектуальных систем управления (СУ) для подводных робототехнических человеко-машинных и автономных комплексов. Основными задачами разрабатываемых СУ нового поколения являются: обеспечение безопасной эксплуатации подводных аппаратов (ПА); интеллектуальная и информационная поддержка деятельности и принятия решений операторов ПА и установленных на них многозвенных манипуляторов (ММ); расследование предпосылок, аварийных ситуаций и происшествий, возникающих в процессе реальной работы в толще воды; обеспечение автоматических режимов управления ПА и их ММ с учетом множества факторов, влияющих на работу указанных сложных робототехнических систем.
Для достижения поставленной цели исследования будут получены следующие новые научные результаты.
1) Будет разработан новый обобщенный подход к синтезу комбинированных интеллектуальных СУ для подводных робототехнических комплексов. Разрабатываемые системы будут включать в себя как типовые экспертные системы, так и подсистемы автоматического управления, функционирующие с участием человека-оператора или автономно.
2) Будут разработаны новые методы синтеза интеллектуальных систем, в реальном масштабе времени обеспечивающих эффективную поддержку деятельности и принятия решений операторов ПА и ММ, а также безопасную работу этих робототехнических систем. При этом будут созданы алгоритмы выработки предупреждений операторов, а также управляющих воздействий для автоматического предотвращения аварийных ситуаций.
3) Будут разработаны новые алгоритмы и модели в виде причинно-следственных комплексов для поиска причин аварийных ситуаций в подводных автономных и человеко-машинных робототехнических комплексах.
4) Будет разработан новый метод построения интеллектуальной СУ, обеспечивающей автономное выполнение подводных технологических операций с помощью ММ, устанавливаемых на ПА. На основе методов ситуационного управления будут созданы формализованные базы знаний, представленные в виде согласованных временных диаграмм изменения векторов состояния ПА и ММ для всех вариантов команд движения, а также для всех возникающих ситуаций в условиях неопределенности и изменчивости окружающей обстановки.
5) Будет разработан новый подход к созданию информационно-управляющей системы ПА, которая позволит планировать маршруты перемещений ПА и судна-носителя в процессе выполнения подводных работ, а также осуществлять информационную поддержку операторов. Архитектура системы обеспечит простое построение и реализацию различных алгоритмов управления ПА и ММ с возможностью масштабирования и добавления различного оборудования.
6) Будут созданы универсальные моделирующие комплексы для численного полунатурного моделирования работы синтезированных СУ в условиях, приближенных к реальным. Эффективность и особенности функционирования созданных систем и устройств будут проверены при проведении широкомасштабных экспериментальных исследований и натурных испытаний в реальных условиях эксплуатации.
Все разрабатываемые в проекте интеллектуальные СУ нового поколения будут иметь реальное практическое применение. Планируется, что уровень и возможности создаваемых систем и устройств будут не только соответствовать мировому, но и по некоторым параметрам будут их превышать. В результате удастся создать подводные робототехнические комплексы с принципиально новыми улучшенными свойствами и расширенными функциональными возможностями, способные эффективно выполнять технологические, обзорно-поисковые и аварийно-спасательные подводные операции.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ