• РусскийEnglishUnited Arab Emirates中文(简体)
  • Автономная модульная транспортно-технологическая платформа

    Инновационный проект предполагает в соответствии с государственной программой по приоритетному направлению развития науки, технологий и техники в Российской Федерации реализацию по собственной разработке опытного образца автономной модульной транспортно-технологической платформы, программно-аппаратных средств, обеспечивающих движение транспортного средства в частично или полностью беспилотном режиме, и на их основе – разработку ряда модификаций автономных транспортных средств модульной конструкции различного назначения, освоение их производства.

    Цель реализации проекта повышение эффективности применения беспилотных технологий в производстве.

    Задачи проекта

    • Разработка, проектирование и создания опытного образца автономной транспортно-технологической платформы модульной конструкции.
    • Создания центра концентрации технологических компетенций в области разработки и проектирования БТС и их компонентов.
    • Повышение уровня образования и профессиональных компетенций в области создания и эксплуатации БТС.
    • Внедрение новых профессий, создание высококвалифицированных рабочих мест на территории Тюменской области.
    • Кроме этого, реализация инновационного проекта позволит освоить современные передовые технологии, которые будут затем вовлечены в промышленную кооперацию с целью создания конкурентоспособной продукции с высоким экспортным потенциалом.

    Актуальность проведения НИОКР и реализации проекта в целом

                  

     

    В настоящее время БПЛА вертолетного типа оснащаются полезной нагрузкой самого различного назначения и выполнять широкий спектр функций. Промышленное применение беспилотных летательных аппаратов дает большие преимущества предприятиям нефтегазового комплекса в части геологоразведки, для контроля объектов добычи и транспортировки нефти, мониторинга состояния трубопроводов и т.д.

                   

    Широко применяются БПЛА и в сельском хозяйстве.

    Основные ограничения на применение БПЛА вертолетного типа:

    1. Низкая автономность и необходимость постоянного взаимодействия с оператором.
    2. Необходимость специальной подготовки операторов БПЛА.
    3. Ограниченные длительность полета (30 мин.) и радиус действия (до 5 км).
    4. Недостаточные пропускная способность и количество каналов связи.

    БПЛА в составе автономной транспортно-технологической платформы

    Исходя из значительной востребованности БПЛА, расширение функциональных возможностей БПЛА является достаточно актуальной задачей.
    В этой связи интеграция на одной платформе двух беспилотных технологий снимает основные ограничения на применение БПЛА.

    При этом основными функциями автономной транспортно — технологической платформы в ходе решения технологической задачи являются:

    1. Периодическая регенерация источников питания БПЛА (замена или зарядка).
    2. Автоматический контроль взлета-посадки БПЛА.
    3. Автоматический контроль и управление параметрами полета БПЛА.
    4. Управление и контроль последовательности проведения БПЛА заданной технологической задачи.
    5. Текущая связь с оператором и движение по установленному маршруту.

    Изложение сущности и степени новизны НИОКР и преимуществ по сравнению с аналогами

    В последнее десятилетие наблюдается значительный рост технологических инноваций по темам беспилотного транспорта.

     

    Беспилотный вездеход для бесконтактного мониторинга состояния нефтепроводов (разработчик -Роснефть)

     

    Прототип беспилотного трактора от CNH Industrial

    Агробот от Avrora Robotics

    Беспилотный робототехнический комплекс Арго

    Беспилотный вездеход для диагностики магистральных нефтепроводов (Роснефть)

    Модульная концепция автономной транспортно-технологической платформы:

    1. базовый модуль – колесное шасси оптимальной конфигурации, предназначенное к применению для различных целей;
    2. набор съемных модулей, оснащенных специализированным навесным технологическим оборудованием.

              

    Модульная технология разработки и проектирования автономной транспортно-технологической платформы позволяет на одной и той же научно-технической и промышленной базе создавать как беспилотные производственные системы, рассчитанные на массовый спрос, так и беспилотные средства военного назначения.

    Структура и состав транспортно-технологического модуля

    1. Видеокамера; 2. Блок управления движением; 3. Блок навигации и позиционирования; 4. Литиевый аккумулятор; 5. Двигатель-колесо; 6. Пульт дистанционного управления

    Жизненный цикл реализации инновационного проекта

    Реализация инновационного проекта обеспечит:

    1. Создание центра концентрации технологических компетенций в области разработки и проектирование новых беспилотных технологий.
    2. Создание новых конкурентоспособных направлений в системе подготовки профессиональных кадров, в том числе реализации программы высшего профессионального образования по специальности “Беспилотные транспортные средства”.
    3. Проведение образовательных проектов и программ по тематике БТС.
    4. Создание центров детского развития и системы конкурсных мероприятий для школьников по тематике БТС.

    Описание потенциала коммерциализации

    Описание имеющегося задела для НИОКР

    В рамках образовательной программе «Автотранспортная мехатроника» и гранта на научные разработки ТИУ наработан значительный потенциал компетенций в области управления автономными транспортными системами:

                

    1. Выполнена модель автономного автомобиля.

    2. Разработаны алгоритмы:

    • Автоматическая парковка.
    • Автоматическое торможение.
    • Дистанционное управление по радиосвязи и протоколу bluetooth.
    • Система удержания в полосе движения.
    • Предупреждение и информирование водителя, взаимодействие «V2I».
    • Автономное движение по объемному каркасу полигона.
    • Проводятся НИР в рамках реализации системы компьютерного зрения.

    3. Проводятся НИОКР в рамках реализации управления автономным транспортным манипулятором на колесном шасси.

     

    Ресурсная база инновационного проекта

    ТВИККУ, кафедра «Электроснабжения и радиотелемеханики» ТИУ, кафедра САТМ
    Лаборатория радиотехнических систем Лаборатория диагностики и технического  обслуживания автомобилей
    Ул. Льва Толстого, д.1 Ул. Мельникайте, 72, ауд. 119
    Полигон для испытания колесной и гусеничной техники Лаборатория испытания тепловых двигателей и энергетических установок.
    31-военный городок, оз. Андреевское Ул. Мельникайте, 72, ауд. 125
      Лаборатория «Конструкция  транспортно – технологических машин  и оборудования»
      Ул. Мельникайте, 72, ауд. 111
      Лаборатория «Беспилотные транспортные средства»
      Ул. Мельникайте, 72, ауд. 227, 229, 310а

    Научный коллектив:

    • Руководитель Захаров Николай Степанович, д.т.н., профессор. Опыт и компетенции по тематике проекта:
      Изменение зарядного тока автомобильных аккумуляторных батарей в зимний период / Захаров Н.С., Сапоженков Н.О. // Научно-технический вестник Поволжья. 2014. № 5. С. 196-198.

      Виртуальный тренажер для моделирования процессов функционирования тормозной системы автомобиля / Захаров Н.С., Абакумов Г.В., Карнаухов В.Н., Елесин А.С. // Научно-технический вестник Поволжья. 2012. № 6. С. 245-248.
      Methods of optimization of vehicle parameters / Nekrasov V.I., Ziganshin R.A., Ziganshina A.V., Zakharov N.S., Shpitko G.N. // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2018. Т. 9. № 3. С. 1031-1037. (SCOPUS)
      Выполнение НИР по теме: Совершенствование технологических процессов ТО и Р автомобилей ОАО «Сургутнефтегаз»
      Выполнение НИР по Тематическому плану госбюджетных НИР ТИУ НА 2016-2020 гг.: Проектирование и оптимизация подсистем сервиса и технологической эксплуатации транспортных и технологических машин
    • Козин Евгений Сергеевич, к.т.н., доцент, Доцент каф. САТМ, РОП «Автотранспортная мехатроника»/ Опыт и компетенции по тематике проекта: Грант на создание опытного образца по теме: «Учебно-методический испытательный комплекс для разработки, отладки и совершенствования беспилотных систем управления автотранспортными средствами», декабрь, 2017, Диплом 3 «ВУЗПРОМФЕСТ-2018», тематика: «Автономные транспортные средства», апрель, 2018
    • Сапоженков Николай Олегович, к.т.н., доцент кафедры САТМ, Опыт и компетенции по тематике проекта: Неоднократный победитель всероссийских соревнований по автомодельному спорту. Мастер спорта России. Проектирование и изготовление спортивных автомоделей, радиоуправляемых машин и вездеходов РТК на основе САПР.
    • Макаров Егор Иванович, К.т.н., ТИУ, институт транспорта, кафедра САТМ, Опыт и компетенции по тематике проекта: Участие в создании виртуального макета для музея Роспан Интернешнл, Участие в создании компьютерного тренажера по действиям персонала в случае различный ситуаций УППНГ Лукойл, г. Лангепас
    • Базанов Артем Владимирович, к.т.н., доцент, Доцент каф. САТМ ИТ ТИУ/ Опыт и компетенции по тематике проекта: Электронные системы управления двигателем и системы безопасности автомобиля : учебное пособие / Козин Е.С., Базанов А.В. // Тюмень, 2017.
    • Петров Вячеслав Сергеевич, Студент направления подготовки 23.03.03 ОП «Автотранспортная мехатроника»
    • Карбушев Елисей Олегович, Студент направления подготовки 23.03.03 ОП «Автотранспортная мехатроника»
    • Проскуряков Николай Александрович, доцент кафедры «Технология машиностроения», Лауреат конкурса Тюменской области «Инженер года 2004», Тюменского областного конкурса «Лучший инновационный проект-2008», смотр-конкурса «Лидер в научно-инновационной деятельности-2008». Золотая медаль IV Уральской венчурной выставки-ярмарки «Инновации-2008».
    • Баутрушевич Константин Сергеевич , ДТиС “Пионер”,ДТ Кванториум , Образование высшее. Окончил Тюменский Нефтегазовый университет, Институт промышленных технологий и инжиниринга, кафедра Технология машиностроения», по специальности «инженер-технолог».

    Презентация проекта Автономная модульная транспортно-технологическая платформа