Новые решения в идентификации объектов для транспортной отрасли

27 февраля в Санкт-Петербургском государственном университете аэрокосмического приборостроения открыли новую лабораторию, которая станет связующим звеном между образованием и прикладной наукой, позволяя проверять инновационные идеи в области беспилотных технологий на практике.

На открытии лаборатории «Идентификации динамических объектов транспортных процессов и систем на основе беспилотных авиационных систем» присутствовали почетные гости, среди которых вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин, представители компаний-партнеров (АО Равенство, концерн «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) Госкорпорации Ростех, АО «ОКБ „Электроавтоматика“), представители Федерации гонок дронов России.

— В юбилейный год университета мы открываем новую лабораторию, продолжая развитие направления беспилотных авиационных систем в ГУАП. Наш университет является активным участником Национального проекта «Беспилотные авиационные системы», федеральных проектов «Перспективные технологии для БАС», «Кадры для БАС», «Стимулирование спроса на отечественные БАС». ГУАП успешно выполнил модернизацию образовательного процесса подготовки инженерных кадров, введя специализированный практико-ориентированный экзамен по дисциплине «Эксплуатация беспилотных авиационных систем» и выполнил усиление программы подготовки. Уже 5 лет наш университет является всероссийской площадкой для проведения студенческой олимпиады Кружкового движения по компетенции «Летающая Робототехника». Важно, что работа наших студентов и специалистов касается и области проектирования и совершенствования беспилотных систем, — отметила ректор ГУАП Юлия Антохина.

Вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин отметил, что важным является привлечение молодежи и будущих специалистов в перспективную сферу будущего — область беспилотных авиационных систем.

— В современном мире всё больше технологий строится на легких модульных конструкциях. В ближайшие годы мы увидим ещё более высокую степень развития транспортных средств и систем управления. А это требует участия не только профессионалов, но и любознательных, интересующихся, как развивается сектор, молодых людей, студентов. Я очень воодушевлён тем, что учебные заведения открывают в этой области лаборатории с индустриальными партнерами, для разработок и внедрения технологий есть большая потребность в квалифицированных кадрах. Это безусловно будет способствовать развитию и популяризации беспилотных систем, их успешной интеграции в нашу повседневную жизнь, — сказал Владимир Николаевич.

В новой лаборатории студенты и сотрудники будут изучать взаимодействие беспилотных систем с наземными транспортными системами, отрабатывать сценарии, приближенные к реальным условиям, создавать цифровые модели транспортных процессов на основе данных от БАС.

Закрытое летное поле лаборатории — внутренний полигон, оборудованный для испытательных полетов дронов в помещении. На полигоне установлены системы локального позиционирования, которые создают аналог GPS-навигации внутри помещения, позволяя беспилотным системам ориентироваться с сантиметровой точностью даже без спутникового сигнала. Для обеспечения безопасности полетов пространство ограждено защитной сеткой, а на полу размещены специальные метки.

— Оснащение лаборатории включает парк современных беспилотных систем различного класса. Беспилотная авиационная система «Буран» ориентирована на разработку и тестирование алгоритмов автономного полета в ограниченном пространстве, включая поиск, распознавание и сопровождение объектов, а также формирование отчетности по результатам миссии. В учебных сценариях «Буран» применяем для моделирования «складских» и «городских» процессов: обхода контрольных точек, поиска маркеров/меток, возврата в точку старта, посадку в заданной зоне, — пояснил заведующий лабораторией Антон Костин.

Также в лаборатории имеется вспомогательная техника: симуляторы полета с программным обеспечением для тренировки пилотирования, рабочие станции для обработки данных с дронов, средства наземного управления и связи.

Студенты будут разрабатывать программу автономного полета по заданным точкам и учиться обеспечивать устойчивость беспилотной системы при различных внешних воздействиях. Также возможности лаборатории позволяют экспериментировать с одновременным управлением несколькими беспилотными системы, например, координировать дроны при поиске объектов или совместном транспортировании груза.

— Сегодня крайне актуальны вопросы идентификации объектов беспилотными системами. В лаборатории будут отрабатываться новые методы компьютерного зрения и машинного обучения для распознавания объектов. Студенты научатся программировать бортовые системы дронов на распознавание транспортных средств, пешеходов, дорожной инфраструктуры и иных объектов на основе данных видеопотока и других источников, — добавил проректор по научно-технологическому развитию ГУАП Николай Майоров.

Будущие инженеры смогу отрабатывать обмен информацией между различными участниками транспортной сети. Студенты будут управлять дроном вне зоны действия GPS, используя локальные системы позиционирования, обеспечивать связь между малым космическим аппаратом (МКА), беспилотным летательным аппаратом и наземным мобильным робототехническим средством. Таким образом вырабатываются навыки работы в условиях, приближенных к концепции «бесшовного неба», где происходит обмен данными между космическими, воздушными и наземными объектами.

Участие в открытии лаборатории компаний-партнеров позволило оценить перспективы сотрудничества.

— АО «Равенство» и ГУАП — давние партнеры, мы взаимодействуем во многих областях. На нашем предприятии идет разработка современной отечественной судовой навигационной радиолокационной станции, по этому направлению мы ведем работу со студенческим конструкторским бюро ГУАП. А в области беспилотников у нас есть планы организации и встраивания наших продуктов в единую систему мониторинга как воздушного пространства, так и наземного. Поэтому посещение данной лаборатории и ее потенциал нам интересен с этой точки зрения, — отметил заместитель генерального директора по информационным технологиям и стратегии развития АО «Равенство» Николай Михайлов.

Технологическая база лаборатории объединяет инфраструктуру, аппаратуру и программные средства, необходимые для полного цикла исследований и разработок в области БАС. От сборки и настройки беспилотных систем, через их программирование и испытательные запуски, до анализа полученных данных — все этапы обеспечены материально-техническими ресурсами. Эта оснащенность выгодно отличает лабораторию, делая её одной из самых современных и уникальных площадок в регионе для работы с беспилотными системами.

В рамках участия ГУАП в программе «Приоритет-2030» деятельность лаборатории вписана в реализацию трека развития «Сетевая инфраструктура летательных аппаратов» (проект «СИЛА России»). Это означает, что на базе лаборатории будут решаться задачи по формированию единого коммуникационного пространства «бесшовного неба», где малые космические аппараты, беспилотные летательные системы и наземный транспорт объединены в единую информационную сеть. Планируется создание и тестирование прототипов аппаратно-программных средств для такой сети — от бортовых узлов связи дронов до наземных станций передачи данных. Развитие данного направления укрепит позиции ГУАП как одного из ведущих центров по внедрению новых стандартов коммуникаций в авиации и космосе.