Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка программно-аппаратных средств формирования оптической сети для наземного и космического применения

Номер контракта: 14.579.21.0128

Руководитель: Купренюк Виктор Иванович

Должность руководителя: Ведущий научный сотрудник

Докладчик: Купренюк Виктор Иванович, ведущий научный сотрудник

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
терминал связи, оптическая связь, обработка информации, сжатие информации, коммутация

Цель проекта:
Задачей, на решение которой направлен реализуемый проект, является информационное обеспечение дистанционной разведки и поиска, мониторинга территорий, выполнения работ в экстремальных условиях, осуществляемых мультиагентными робототехническими системами наземного и космического базирования. Целью проекта, реализуемого в рамках комплексного проекта «Разработка мехатронных и фотонных технологий для унифицированных автономных мультиагентных робототехнических систем наземного и космического базирования», является обеспечение исполнителя комплексного проекта конструкторской и программной документацией на аппаратные средства и программное обеспечение оптической информационной сети для наземного и космического применения, реализующих мехатронные и фотонные технологии построения сети для автономных мультиагентных робототехнических систем.

Основные планируемые результаты проекта:
Планируемые результаты проекта:
- Теоретическое обоснование оптимальной организации оптической информационной сети (ОИС) с мобильными узлами и результаты экспериментальных исследований (исследовательских испытаний) макетов аппаратных средств формирования ОИС.
- Конструкторская документация на аппаратные средства формирования ОИС , терминал связи (ТС), мобильный коммуникационный узел (КУ) и стационарный КУ;
- Программное обеспечение ОИС включая:
ПО упреждающей реконфигурации оптической сети за счет прогнозирования динамики положения мобильных платформ и терминалов;
ПО предварительной обработки (сжатия, кодировки, декодировки) информации и коммутации информационных каналов;
ПО наведения, захвата и сопровождения корреспондента, реализующие устойчивый канал связи между двумя терминалами.

Разрабатываемая ОИС должна обеспечить скорость передачи информации между агентами робототехнической системы более 1 Гбит/с при расстоянии между агентами до 2000 м.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Целью комплексного проекта является создание мультиагентной робототехнической системы наземного и космического базирования (МРС) на базе мехатронных технологий, использующей фотонные технологии для связи и ориентации в окружающей обстановке. В рамках проекта МРС должна быть разработана в исполнении наземного базирования. МРС должна действовать в полуавтоматическом и автоматическом режимах. В полуавтоматическом режиме МРС должна осуществлять решение функциональных задач под супервизорным управлением оператора, который может приостановить выполнение программы каким-либо из мобильных комплексов (МК), входящим в состав МРС, скорректировать параметры указанной программы или поменять выполняемую программу. В автоматическом режиме МРС должна осуществлять все операции по решению функциональных задач полностью в автономном режиме по заранее заданным программам.
Результаты комплексного проекта предназначены для последующего создания Индустриальным партнёром во взаимодействии с Получателем субсидии МРС широкого профиля применения.
Основным результатом реализуемого ПНИ является разработка аппаратно-программных средств реализации оптической информационной сети для МРС и предложения по использованию разработанных технологий при реализации автономных мультиагентных робототехнических систем различного назначения.
Разрабатываемые технологии оптической связи являются новыми и соответствуют мировому уровню развития систем передачи больших объемов информации. Достижение заявленных результатов обеспечивается за счет привлечения к работам по комплексному проекту ведущих организаций, имеющих опыт работ по основным подсистемам МРС, и тесным взаимодействием с индустриальным партнером заинтересованным в реализации эффективной МРС для решения ряда практически значимых задач.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Основным применением программно-аппаратных средств формирования оптической сети является информационное обеспечение оперативных действий автономных группировок роботов. Оптическая сетевая инфраструктура, включающая терминалы связи и коммутационные устройства, размещенные на мобильных платформах, обеспечивает передачу больших объемов информации, в том числе, телевизионной и локационной, на значительные расстояния.
Применение групп роботов, связанных высокоскоростной информационной сетью, позволяет решать задачи мониторинга территорий, монтажа оборудования, дистанционной разведки и поиска в условиях, когда участие человека затруднено, или вообще невозможно, например, в зонах радиактивного и химического заражения, при проведении подводных и космических исследований и т.д.
Использование беспроводных оптических средств передачи информации, обеспечивающих скорости передачи информации в десятки и сотни Гбит/с, и реализацию десятков каналов связи по одному лазерному лучу, становится необходимым условием при использовании высокоразрешающих быстродействующих устройств получения видеоданных (ТВ камеры, лазерные локаторы) и необходимом для решения сложных задач увеличении числа роботов в группировке.

Текущие результаты проекта:
На первом этапе работ по проекту на основе анализа научно-технической и патентной информации проведено обоснование выбора облика ОИС и направлений исследований.
С головным исполнителем и индустриальным партнером согласованы форматы и интерфейсы передачи данных между ОИС, средствами управления роботизированной платформой и средствами наблюдения.