Российские инженеры работают над созданием мобильного роботизированного комплекса, который будет способен составлять 3D-модель самолета и анализировать его поверхность на наличие повреждений после рейса. Модель состоит из связанных между собой наземной и воздушной платформ, оснащенных видеокамерами. Время осмотра борта роботом составит 20 минут, что в разы меньше, чем это заняло бы у человека. При этом комплекс может заметить дефекты размером до нескольких квадратных сантиметров. В будущем разработчики хотят научить нейросеть идентифицировать изъяны и меньшего размера. Испытания экспериментального образца планируется провести в конце лета в Жуковском, а опытную эксплуатацию начать в феврале 2020 года.
Российские инженеры работают над созданием мобильного роботизированного комплекса, который будет способен составлять 3D-модель самолета и анализировать его поверхность на наличие повреждений после рейса. Модель состоит из связанных между собой наземной и воздушной платформ, оснащенных видеокамерами. Время осмотра борта роботом составит 20 минут, что в разы меньше, чем это заняло бы у человека. При этом комплекс может заметить дефекты размером до нескольких квадратных сантиметров. В будущем разработчики хотят научить нейросеть идентифицировать изъяны и меньшего размера. Испытания экспериментального образца планируется провести в конце лета в Жуковском, а опытную эксплуатацию начать в феврале 2020 года.
Вкалывают роботы, счастлив человек
В течение полета лайнер подвергается ряду серьезных нагрузок — от естественной вибрации, вызываемой двигателем, до встречных воздушныx потоков. Поэтому авиакомпании всего мира уделяют большое внимание процедурам осмотра лайнера после полета.
Например, европейские робототехники создали дрон, который позволяет рассмотреть труднодоступные места фюзеляжа. Специалисты Airbus придумали четырехколесного робота, с помощью которого пилот может удаленно осматривать самолет, сидя за штурвалом. Российские ученые пошли еще дальше, придумав свою систему.
Источник изображения: Фото: МАИ
В настоящее время послеполетный осмотр проводится человеком, на что уходит довольно много времени, кроме того, процесс этот малоэффективный. Время осмотра зависит от многих факторов, например от его тщательности, и может занять несколько часов с применением специального оборудования. Поэтому заведующий кафедрой "Автоматизированные комплексы систем ориентации и навигации" МАИ, академик РАН Борис Алёшин создал стартап, разрабатывающий комплекс из наземной и воздушной платформ. Система будет осматривать лайнер и автоматически выявлять дефекты на его фюзеляже с минимальным участием человека.
Возможности комплекса имеют несколько преимуществ по сравнению с работой человека. Во-первых, воздушная и наземная платформы осмотрят пассажирский самолет в течение всего 20 минут — в несколько раз быстрее, чем человек. Во-вторых, робот может точно сопоставить модели самолета до и после полета и указать на место, где только намечается или уже появился дефект.
Земля–воздух
Наземная платформа, которую создают инженеры в МАИ, представляет собой робот на четырех колесах высотой около метра. На ней установлена камера с 30-кратным увеличением. Платформа может работать в течение более трех часов в автономном режиме, оснащена разнообразными датчиками, в том числе системой ГЛОНАСС/GPS, для осуществления независимой навигации.
Воздушная платформа выполнена в виде гексакоптера — шестимоторного беспилотного летательного аппарата. Его диаметр примерно соответствует размаху рук взрослого человека. БПЛА оснащен автопилотом и навигационной системой ГЛОНАСС/GPS. Такая же, как и у наземной платформы, камера закреплена в гиростабилизированном подвесе для получения максимально четких снимков. БПЛА способен автоматически взлетать и возвращаться на наземную платформу, в частности, для подзарядки. Причем работа наземного робота в это время не нарушается. Время автономного полета составляет около 20 минут.
Источник изображения: Фото: МАИ
— Этого времени достаточно для осмотра пассажирского самолета типа Ту-204, — сообщает доцент кафедры "Автоматизированные комплексы систем ориентации и навигации" МАИ Дмитрий Сурков. — Также коптер связывается с наземной метеостанцией (она будет установлена на четырехколесном роботе), чтобы узнать о погодных условиях и определить, можно ли начинать осматривать самолет. Наша экспериментальная модель способна работать при температуре до –5 °С и силе ветра 12 м/с.
Платформы комплекса с помощью камер осматривают самолет, обмениваясь данными и выстраивая объемную модель его поверхности. Обработка полученных изображений и построение трехмерной модели поверхности осуществляет специализированное программное обеспечение.
Прошу на осмотр
В управлении движением обеих платформ участвуют элементы искусственного интеллекта. Например, объезд и облет препятствий платформы делают на основе полученных сигналов от навигационной системы и системы технического зрения.
— Разрабатываемый комплекс способен к самообучению на основе нейросетевых технологий, — пояснил профессор кафедры "Автоматизированные комплексы систем ориентации и навигации" МАИ Александр Черноморский. — При этом он будет способен выявлять дефекты площадью в несколько квадратных сантиметров — вмятины, глубокие царапины, трещины, открытые технологические отверстия и тому подобное. Качество и точность распознавания напрямую зависят от количества проведенных итераций обучения нейросети. Думаю, при продолжении испытаний система сможет распознавать дефекты и меньшего размера.
Первой экспериментальной площадкой для создаваемого комплекса выступил аэропорт Жуковский.
— Как молодой аэропорт Жуковский стремится быть в ногу со временем — внедрять и использовать самые передовые технологии, в том числе новейшие разработки, связанные с безопасностью полетов, — рассказал первый заместитель генерального директора АО "РампортАэро" (компания управляет этим аэропортом) Евгений Солодилин. — Недавно МАИ предложил нам участвовать в применении роботизированного автономного комплекса осмотра воздушных судов. Мы предоставили свою площадку для его испытаний и опытной эксплуатации. Полагаем, что применение подобной технологии в перспективе позволит существенно упростить сбор необходимой информации, что положительно отразится на безопасности полетов. Пока мы не рассматриваем этот проект как коммерческий.
По словам Евгения Солодилина, в начале эксплуатации комплекса необходимо будет участие оператора, который сможет контролировать его работу. Но в будущем — по мере накопления опыта эксплуатации — робот облегчит работу специалистов наземных служб, оперативно и безошибочно обеспечивая их дополнительной информацией.
Испытания экспериментального образца планируется провести в конце лета этого года, а опытную эксплуатацию аэропорт собирается начать в феврале 2020-го, сообщают разработчики. Они добавили, что при необходимости комплекс может быть дополнен газоанализатором, тепловизором, анализатором электромагнитного излучения и другим оборудованием.