Статья

Название статьи ФОРМИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ И ИНФОРМАЦИОННО-НАВИГАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОНОМНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РТК СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Автор В.С. Лапшов, В.П. Носков, И.В. Рубцов, Н.А. Рудианов, А.В. Рябов, В.С. Хрущев
Рубрика РАЗДЕЛ VII. СВЯЗЬ, НАВИГАЦИЯ И НАВЕДЕНИЕ
Месяц, год 01-02, 2017
Индекс УДК 007:621.865.8
DOI
Аннотация На основе анализа типов, характеристик, возможностей существующих образцов наземных робототехнических комплексов специального назначения и планов их дальнейшего развития обоснована необходимость повышения их автономности. Показаны принципиальные недостатки и ограничения применения дистанционно-управляемых РТК, обусловленных реальными возможностями человека-оператора и необходимостью постоянного двухстороннего информационного обмена. Предлагается повышение автономности рассматривать в последовательном переходе сначала от существующих в настоящее время простейших систем дистанционного управления к интеллектуальным системам дистанционного управления, обеспечивающим повышенную информативную осведомленность оператора при наблюдение в сложных условиях видимости, распознавании целей и объектов манипулирования и выполняющим часть его функций по контролю и предупреждение неправильных и опасных действий, автоматическому планированию на моделях внешней среды и отработка действий по макрокомандам оператора, а также автоматический возврат в точку старта или в зону уверенного радиообмена. А затем – к интеллектуальным системам автономного управления, обеспечивающим автономное функционирование в экранированных средах. При этом обеспечивается решение задач автовождения, отработки маршрутных заданий, формирования визуально-подобные, геометрические и информационно-навигационные модели внешних сред, выполнение автономно целенаправленные перемещения, манипуляционные действия и применение оружия, с использованием сформированной ранее информационно-навигационной модели. Создание интеллектуальных систем дистанционного и автономного управления в свою очередь позволит перейти к решению задач группового управления уже на практическом уровне, реализовывая различные стратегии и алгоритмы группового управления на основе планирования и отработки траектории своего маршрутного задания и определении текущих координат в объединении рабочих зон всех членов группы, используя единое информационно-навигационное поле. Показано, что для всех предлагаемых этапов повышения автономности ключевыми являются задачи и проблемы создания бортовых средств формирования информационно-навигационных моделей и полей среды функционирования, обеспечивающих определение текущих координат, планирование и отработку траекторий отдельных роботов и их групп. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по формированию информационно-навигационных моделей различных сред по данным бортовых СТЗ и примеры их практического использования в интеллектуальных системах дистанционного и автономного управления. Перечислены основные задачи и области применения перспективных робототехнических средств специального назначения. Выделены основные проблемы и задачи НИОКР в области базовых технологий перспективной робототехники специального назначения.

Скачать в PDF

Ключевые слова Робототехнический комплекс; интеллектуальная система управления; комплексированная система технического зрения; информационно-навигационная модель.
Библиографический список 1. Лапшов В.С., Носков В.П и др. Бой в городе. Боевые и обеспечивающие роботы в условиях урбанизированной территории. // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011.
– № 3 (116). – С. 142-146.
2. Шеремет И. Б., Рудианов Н.А. и др. Обоснование семейства боевых и обеспечивающих роботов для боя в городе // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 3 (128).
– С. 37-41.
3. Каляев А.В., Носков В.П., Чернухин Ю.В., Каляев И.А. Однородные управляющие структуры адаптивных роботов. – М.: Наука, 1990. – 147 с.
4. Носков В.П., Рубцов И.В. Опыт решения задачи автономного управления движением мобильных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2005. – № 12. – С. 21-24.
5. Носков В.П., Носков А.В. Навигация мобильных роботов по дальнометрическим изображениям // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2005. – № 12. – C. 16-21.
6. Носков А.В., Рубцов И.В., Романов А.Ю. Формирование объединенной модели внешней среды на основе информации видеокамеры и дальномера // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2007. – № 8. – C. 2-5.
7. Евсеев А.А., Носков В.П., Платонов А.К. Формирование электронной карты при автономном движении в индустриальной среде // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2008. – № 2. – C. 41-45.
8. Загоруйко С.Н., Казьмин В.Н., Носков В.П. Навигация БПЛА и 3D-реконструкция внеш-ней среды по данным бортовой СТЗ // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2014. – № 8. – C. 62-68.
9. Казьмин В.Н., Носков В.П. Выделение геометрических и семантических объектов в дальнометрических изображениях для навигации роботов и реконструкции внешней среды // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015. – № 10 (171). – С. 71-83.
10. Буйволов Г.А., Носков В.П., Руренко А.А., Распопин А.Н. Аппаратно-алгоритмические средства формирования модели проблемной среды в условиях пересеченной местности // Сб. научн. трудов. Управление движением и техническое зрение автономных транс-портных роботов. – М.: ИФТП, 1989. – С. 61-69.
11. Вазаев А.В., Носков В.П., Рубцов И.В., Цариченко С.Г. Распознавание объектов и типов опорной поверхности по данным комплексированной СТЗ // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2016. – № 2 (175). – С. 127-1139.
12. Аникин В.А., Ким Н.В. Носков В.П., Рубцов И.В. Мобильный робототехнический комплекс с системой технического зрения на базе БПЛА // Вопросы оборонной техники. Сер. 9. Специальные системы управления, следящие приводы и их элементы. – М.: ФГУП «НТЦ «Информтехника», 2010. – Вып. 1 (242) – 2 (243). – С. 40-46.
13. Загоруйко С.Н., Носков В.П. Регистрация дальнометрических и телевизионных данных при построении трехмерной модели внешней среды // Инженерный журнал: Наука и инновации. Электронное научно-техническое издание. – 2013. – № 8 (20).
14. Шеремет И. Б., Рудианов Н.А. и др. О необходимости разработки концепции построения и применения автономных робототехнических комплексов военного назначения // Труды Международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». – СПб: ЦНИИ РТК 2016. – С. 35-39.
15. Шеремет И.Б., Рудианов Н.А., Хрущев В.С., Рябов А.В. Комплексный подход к обоснованию номенклатуры и облика разведывательных роботов для боя на урбанизированной территории // Сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». – СПб.: Изд-во «Политехника-сервис», 2012. – С. 438-440.
16. Рудианов Н.А., Хрущев В.С., Рябов А.В., Лапшов В.С., Носков В.П., Рубцов И.В. Повышение ситуационной осведомленности подразделений, оснащенных боевыми и обеспечивающими роботами // Материалы 4-й Всероссийской мультиконференции по проблемам управления. Т. 2. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. – С. 222-225.
17. Рудианов Н.А., Хрущев В.С., Рябов А.В., Носков В.П. Использование полуавтономных боевых и обеспечивающих роботов для повышения ситуационной осведомленности // Научные труды 3 Центрального научно-исследовательского института Министерства обороны Российской Федерации. Кн. 24. – М.: Изд-во 3 ЦНИИ МО РФ, 2013. – С. 193-196.
18. Рудианов Н.А., Хрущев В.С. Обоснование облика роботизированных комплексов СВ на ранней стадии проектирования // Научно-методические материалы исследований, труды семинаров и научно-технических конференций. Кн. 14. – М.: Изд-во 3 ЦНИИ, 2009. – С. 67-77.
19. Шеремет И.Б., Рудианов Н.А., Рябов А.В., Хрущев В.С. Проблемы развития роботизированного вооружения СВ // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 3 (140). – С. 45-49.
20. Шеремет И.Б., Рудианов Н.А., Хрущев В.С., Рябов А.В., Комченков В.И. Обоснование семейства боевых и обеспечивающих роботов для боя в городе // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 3. – С. 37-41.

Comments are closed.