Проекта (пниэр), выполняемого в рамках фцп исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014



Скачать 34.21 Kb.
Pdf просмотр
Дата16.02.2017
Размер34.21 Kb.
Просмотров135
Скачиваний0

Аннотация проекта (ПНИЭР), выполняемого в рамках ФЦП
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям
развития научно-технологического комплекса России на 2014 –
2020 годы»
Номер Соглашения о предоставлении субсидии/государственного
контракта: 14.574.21.0089
Название проекта:
Автономный мобильный робототехнический комплекс мониторинга прибрежной зоны и прогнозирования морских природных катастроф
Основное приоритетное направление
: Рациональное природопользование
Исполнитель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им.Р.Е.Алексеева"
Руководитель проекта: Куркин Андрей Александрович
Должность: главный научный сотрудник
E-mail:
aakurkin@gmail.com
Ключевые слова: вездеходные транспортные средства, динамическая
адаптивная подвижность, морские природные катастрофы, волны цунами,
волны-убийцы, штормовые нагоны, мониторинг, прогнозирование
Цель проекта
Важной задачей при прогнозе морских природных катастроф является определение оптимальных условий мониторинга прибрежных зон, особенно для пунктов, слабо обеспеченных данными наблюдений. Стандартные подходы гидродинамического измерения связаны либо с трудоемким сбором данных обычно с ограниченным охватом или методами дистанционного зондирования, которые обычно характеризующиеся низким разрешением и увеличением расходов. Но, на практике, невозможно учесть все факторы, в особенности, если для исследуемых территорий отсутствуют статистические данные, поэтому для более точного прогнозирования необходим мониторинг этих прибрежных зон, который может быть осуществлен с использованием мобильных средств, оснащенных сканирующим оборудованием и комплексом датчиков. Такие системы идеально подходят для долгосрочного развертывания, так как они дают возможность непрерывного получения данных, охватывая несколько сотен метров от береговой линии, позволяют изучать прибрежные территории в различных временных и пространственных масштабах.
Целью ПНИЭР является разработка комплекса научно-технических решений в области создания автономных мобильных робототехнических комплексов
(АМРК) для мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды с целью обеспечения надежности и безопасности гидротехнических сооружений в прибрежной зоне.
Основной научно-технической задачей является создание экспериментального образца АМРК для мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды.
Основные планируемые результаты проекта
1. Комплекс научно-технических решений в области создания АМРК для мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды.
2. Конструкторская документация на АМРК, включающий шасси с возможностью установки разных типов трансмиссий в зависимости от условий
эксплуатации и требования конечного потребителя; сменные движители; надстройку для установки элементов системы технического зрения, системы позиционирования, бортового вычислителя, исполнительных устройств на приводы управления мобильной платформой и оборудования мониторинга прибрежных зон – технический проект (пояснительная записка и графическая часть).
3. Программная документация на средства прогнозирования морских природных катастроф.
4. Разработка проекта технического задания на выполнение ОКР по теме:
«Разработка автономного мобильного робототехнического комплекса мониторинга прибрежной зоны и прогнозирования морских природных катастроф».
Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-
технической, инновационной) продукции
Полноразмерный ходовой исследовательский макет АМРК с установленными на нем системами управления машиной и средствами мониторинга прибрежных зон.
Новизна научных решений заключается в том, что в отличие от зарубежных аналогов (наиболее близким примером является робототехнический комплекс для мониторинга обстановки в прибрежной зоне RTS-Hanna), использующих в качестве шасси серийные автомобили, для разрабатываемого АМРК создается оригинальное шасси, обеспечивающее наибольшую адаптацию к условиям движения. Также научной новизной является использование передовых методов расчета и выбора параметров АМРК с применением метода визуально-ориентированного блочного имитационного моделирования сложных динамических систем. В плане новизны принятия конструкторских и технологических решений используется подход, обеспечивающий наибольшую унификацию узлов и агрегатов, а также использование в конструкции деталей, узлов и агрегатов отечественного производства.
Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов
проекта
Предлагаемые к разработке автономные мобильные робототехнические комплексы мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды являются необходимым звеном при прогнозировании возможностей разработки ресурсов российского шельфа, значительная часть которых расположена в труднодоступной зоне Арктического шельфа. Они будут оснащены модульной конструкцией шасси с возможностью переоснащения различными типами движителей (колесного, гусеничного, роторно-винтового или комбинированного). АМРК будут в полной мере удовлетворять требованиям, предъявляемым к наземным вездеходным машинам, и кроме того обладать такими качествами, как плавучесть, остойчивость, непотопляемость, ходкость и способность к самостоятельному входу и выходу из воды на берег.
Потребителями данной продукции могут быть компании, занимающиеся добычей нефти и газа; компании, осуществляющие геологоразведку;
организации охраны окружающей среды, МЧС России и Росатом.
Модульный принцип построения конструкции АМРК позволит в зависимости от решаемой задачи адаптировать компоновку машины и изменять ее отдельные агрегаты в соответствии с требованиями конечного потребителя.
Использование унифицированных комплектующих, проверенных конструкторских решений и технологической базы позволит значительно снизить стоимость базовой комплектации.
После разработки экспериментального образца автономного мобильного робототехнического комплекса мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды и проведения его испытаний может быть организован серийный выпуск в количестве примерно 20 шт. в год. Потенциальный объем рынка в России составит 100-150 шт. в год.
Текущие результаты проекта
1. Разработана методика снижения последствий морских природных катастроф и повышения эффективности технических решений по обеспечению надежности и безопасности гидротехнических сооружений в прибрежной зоне путем мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды с использованием АМРК.
2. Разработана принципиально новая конструкция шасси АМРК, отвечающая специфическим условия эксплуатации.
3. Разработан перечень необходимого измерительного и исследовательского оборудования для установки на АМРК, позволяющего производить мониторинг прибрежной зоны с максимальной адаптивностью к состоянию шасси и условиям окружающей среды.
4. Разработаны математические модели взаимодействия разных типов движителей с опорными поверхностями береговой зоны.
5. Разработаны математические модели динамической обработки экспериментальных данных (выделение сигнала, спектральный анализ, вейвлет анализ); пересчета наката волн по высотам волн вдали от берега; определения пороговых значений высот волн вдали от берега.
6. Разработаны алгоритмы обработки экспериментальных данных (выделение сигнала, спектральный анализ, вейвлет анализ); наката волн по высотам волн вдали от берега; определения пороговых значений высот волн вдали от берега
7. Разработан программный комплекс для функционирования ЭО АМРК, включающий следующие модули: загрузки данных; представления данных
(модель данных); привязки к геокоординатам; анализа данных; мониторинга состояния системы; управления аппаратным обеспечением измерительного оборудования; графический пользовательский интерфейс.
8. Разработана программная документация на ЭО АМРК.
9. Разработана эскизная конструкторская документация и изготовлен ЭО
АМРК мониторинга и прогнозирования морских природных катастроф.
10. Разработана программа и методика экспериментальных исследований
АМРК мониторинга и прогнозирования морских природных катастроф.
Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
"Программный комплекс автономного мобильного робототехнического
комплекса мониторинга прибрежной зоны".
Получен патент на полезную модель "Мобильное шасси автоматизированного робототехнического комплекса".
Подана заявка на полезную модель "Автономное мобильное робототехническое транспортное средство".
Текущие результаты проекта были отмечены золотой медалью на 43rd
International exhibition of inventions of Geneva и серебренной медалью на 26th
International invention & innovation exhibition ITEX’15.


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал