УНИВЕРСАЛЬНАЯ БОРТОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ МОБИЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ВВТ Кафедра «Проблемы управления» МИРЭА Межотраслевой научно-технический центр. - презентация

1 УНИВЕРСАЛЬНАЯ БОРТОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ МОБИЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ВВТ Кафедра «Проблемы управления» МИРЭА Межотраслевой научно-технический центр «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы»

2 Задачи прикладного применения МРТК ВН Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» Скрытое проведение различных видов разведывательных операций Корректировка огня Скрытое наблюдение за обстановкой Картографирование Выполнение ударных операций Выполнение боевых, обеспечивающих и технологических операций в труднодоступных условиях Поиск и эвакуация малогабаритных спецгрузов Целевая доставка малогабаритной полезной нагрузки Охрана объектов и территорий Мониторинг аварийных объектов Организация группового взаимодействия в целях повышения эффективности всех видов выполняемых операций МРТК воздушного базирования «RQ-11 Raven» (AeroVironment Inc., USA) МРТК наземного базирования «Talon» (Foster-Miller Inc., USA) в конфигурациях разведывательного и ударных средств Зарубежные образцы МРТК ВН МРТК подводного базирования «Тalisman» (BAE Systems, UK) МРТК воздушного базирования «Mosquito» (Israel Aircraft Industries) и «Black Widow» (AeroVironment Inc., USA)

3 Универсальность многопроцессорной бортовой системы управления автономными МРТК ВН Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» Обработка сенсорных данных и построение единых информационных полей Планирование движений и поведения УМБСУ Управление исполнительными устройствами Объекты управления Задачи Исполнительные механизмы Датчики Рулевые машинки Бесколлекторные двигатели постоянного тока Плунжерные заслонки Шаговый двигатель Бесколлекторные двигатели постоянного тока Коллекторные двигатели постоянного тока Рулевые машинки Бесколлекторные двигатели постоянного тока Коллекторные двигатели постоянного тока Видео камера Лазерный дальномер Барометрические датчики высоты Акселерометры Гироплатформы Датчики внутренней диагностики Радары Индукционные электромагнитные датчики положения GPS Инкрементные датчики И т. д. Видео камера Лазерный дальномер Акселерометры Гироплатформы Датчики внутренней диагностики Индукционные электромагнитные датчики положения GPS Инкрементные датчики Тактильные ультразвуковые датчики И т. д. Видео камера Ультразвуковые датчики Датчики внутренней диагностики ИЭМДП Тактильные ультразвуковые датчики И т. д.

4 Принципы построения УМБСУ автономными МРТК ВН Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» Подсистема создания единого информационного пространства Удаленный терминал Коммуникационный модуль Мехатронное информационное устройство 1 Интеллектуальная система выработки и принятия решения Автономный источник питания УМБСУ Мехатронное исполнительное устройство 1 Подсистема реализации принятого решения Мехатронное исполнительное устройство n Мехатронное информационное устройство n Система технического зрения Многопроцессорная система, обеспечивающая решение всего спектра задач обработки информации и управления автономными МРТК Инвариантность к числу и типам подключаемых исполнительных и информационных элементов за счет технологии CAN-интерфейса Комплексирование датчиков навигации в единую информационную подсистему Использование системы технического зрения в контуре управления Возможность поддержки интеллектуальных алгоритмов обработки информации и управления, построенных на основе современных технологий обработки знаний и обеспечивающих автономность функционирования МРТК Использование элементной базы отечественного производства или разрешенной к применению

5 Основные тактико-технические характеристики макетного образца УМБСУ МРТК ВН Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» Возможные варианты исполнения типа «мезонин» одноплатное малые массо-габаритные характеристики (100 х 35 х 50 мм; 150 г); малое энергопотребление (0,2 – 0,3 А в зависимости от режима работы – «спящего» или «активного»), позволяющее обеспечить высокую продолжительность автономной работы (до 2 – 3 час даже при использовании аккумуляторных батарей емкостью 1 Ачас); высокая технологичность изготовления на основе комплектации современной элементной базы, имеющей отечественные аналоги; высокие функциональные возможности электронно-вычислительного блока (тактовая частота 150МГц, 512Кб асинхронной статической оперативной памяти с низким временем доступа) на базе трех цифровых сигнальных процессоров TMS320F2812, обеспечивающих соответственно решение задач обработки разнородных сенсорных данных и построения единого информационного пространства, принятия решений и формирования законов управления, а также их последующей реализации на уровне исполнительных устройств; инвариантность к числу и типам подключаемых исполнительных и информационных элементов, обеспечиваемая за счет трех разновидностей последовательных интерфейсов, включая CAN, UART, USRT; наличие специализированной подсистемы векторизации и предобработки видео-изображений (на базе отдельного процессора); высокая надежность, обеспечиваемая возможностями оперативного перераспределения функций отдельных микропроцессоров в составе объединенного электронно-вычислительного блока; возможность подключения удаленного терминала на базе ПК PIII-1000 (1300МГц, 512Мб оперативной памяти, каналы ввода-вывода: 4хPCI, 2xUSB, жесткий диск – 40Гб) для оперативной постановки прикладных задач и контроля их выполнения с использованием беспроводных каналов связи; возможность самодиагностики, позволяющей проверить работоспособность системы в целом и ее отдельных подсистем; возможность дооснащения средствами приема передачи данных по беспроводным каналам связи

6 Основные тактико-технические характеристики бесплатформенной навигационной системы в составе макетного образца УМБСУ МРТК ВН Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» Состав 3-х координатный акселерометр 3-х координатный датчик угловой скорости 3-х координатный датчик магнитного курса 2-координатный инклинометр GPS-приемник Барометрический датчик высоты (глубины) 4 микропроцессора для предварительной обработки навигационной информации Измерение ускорения с точностью до 4-ого знака Температурная компенсация Компенсация инструментальных погрешностей Частота измеряемых ускорений до 400 Гц Диапазоны измерения ускорений 5g ( 2g) Частота измеряемых угловых скоростей до 400 Гц Диапазон измерения угловой скорости 300 град/сек Диапазон измерения магнитного поля 1.9 Гаус Крутизна характеристики датчика магнитного курса 1 В/Гаус GPS 5 м (на плоскости) 20м ( по высоте) Диапазон измерения инклинометров 60 град ( 10град) Точность определения угла 0.01 град (0.001 град)

7 Подвижный робот для мониторинга труднодоступных полостей Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы»

8 Концепция построения нового поколения специализированных стендов для исследования, настройки и комплексной отладки БСУ подвижными объектами Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» УМБСУ МРТК ВН Модель МРТК ВН Модель среды Датчики Виртуальная реальность Имитация движений на базе промышленного робота Использование технологии виртуальной реальности для моделирования внешней среды и эмуляции ее воздействий на объект управления Моделирование движений и поведения объекта в условиях виртуальной среды под контролем комплекса аппаратных и программных средств БСУ Имитация движений объекта на базе манипуляционного промышленного робота

9 Унифицированный многофункциональный стенд для исследования, настройки и комплексной отладки УМБСУ в составе автономных МРТК Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» Особенности стенда использование высокоточного манипуляционного промышленного робота для проведения комплексных натурных испытаний навигационной системы полунатурное моделирование конкретных образцов МРТК ВН на базе технологии виртуальной реальности для комплексной отладки программно-алгоритмического обеспечения УМБСУ Состав стенда промышленный робот «РМ-01» со стойкой управления «Сфера- 36» комплекс аппаратно-программных средств для регистрации и обработки результатов испытаний навигационной системы и ее калибровки УМБСУ в составе конкретного образца МРТК моделирующий комплекс программно-аппаратных средств виртуальной реальности Функциональные возможности стенда проведение комплексных натурных испытаний УМБСУ с навигационной подсистемой при движении в широком диапазоне скоростей вдоль программируемых траекторий в течении длительного времени на базе промышленного робота «РМ-01» калибровка навигационных приборов, определение их систематических ошибок, коэффициентов передачи при различных условиях, нелинейностей характеристик и т.д. исследование и отладка интеллектуальных алгоритмов управления и программного обеспечения УМБСУ в режиме моделирования МРТК ВН в условиях неопределенности боевой обстановки на базе технологии виртуальной реальности Промышленный робот «РМ- 01» для проведения натурных испытаний УМБСУ с подсистемой навигации Комплекс программно- аппаратных средств виртуальной реальности для полунатурного моделирования

10 Экспериментальные исследования УМБСУ в составе экспериментального образца МЛА Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» радиус полета км с возвратом; высота полета над уровнем моря - до 3 км; продолжительность полета - до 60 минут; время выполнения виража в 360 град с; точность отработки маршрута – на прямолинейной траектории - около 5 м; на вираже - около 50м; точность выхода на заданную высоту - около 20м; точность стабилизации высоты полёта - около 3 м; точность выхода в заданную точку маршрута около 5 м; возможность обеспечения полета вдоль заранее заданного маршрута; возможность выполнения программных маневров типа «барражирование», «восьмерка», «змейка» и т.д.

11 Экспериментальные исследования УМБСУ в составе экспериментального образца МПА Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» дальность автономного движения - 6 км; глубина погружения экспериментального образца МПА - 2 м; продолжительность работы - до 60 минут; точность отработки маршрута – около 5 м; точность выхода в заданную точку - 5м (10 см с использованием визуальной обратной связи); точность стабилизации глубины движения - 1 м; возможность обеспечения движения вдоль заранее заданного маршрута; возможность выполнения программных маневров типа «барражирование», «восьмерка», «змейка» и т.д.

12 Автономный подводный робот Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы»

13 Перспективы прикладного применения в интересах различных видов и родов войск вооруженных сил Российской Федерации Кафедра «Проблемы управления» МНТЦ «Интеллектуальные системы» ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УМБСУ МРТК ВН разработка экспериментальных и серийных образцов автономных и дистанционно-управляемых образцов мини- и микро- роботов различных видов базирования и назначения, создаваемых в интересах ВС РФ, а также для нужд МВД, МЧС и других силовых структур создание прототипных образцов автономных роботов, способных функционировать в составе многоагентных систем военного назначения создание полунатурных тренажерных комплексов, обеспечивающих обучение и подготовку операторов МРТК ВН модернизация существующих образцов ВВТ в целях повышения их тактико-технических характеристик ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УНИФИЦИРОВАННОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СТЕНДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ, НАСТРОЙКИ И КОМПЛЕКСНОЙ ОТЛАДКИ УМБСУ В СОСТАВЕ АВТОНОМНЫХ МРТК разработка, верификация и отладка программно-алгоритмического обеспечения УМБСУ для прототипных образцов МРТК ВН различного прикладного назначения, создаваемых в интересах ВС РФ разработка, верификация и отладка программного обеспечения прототипных образцов нейросетевых систем управления нанотехнологическими устройствами и установками, создаваемых в интересах ВС РФ

14 Контактная информация Кафедра «Проблемы управления» Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) кафедра «Проблемы управления» г. Москва, пр. Вернадского, 78 Телефон: +7(495) , +7(495) МНТЦ «Интеллектуальные системы»