Понедельник, 17 февраля, 2025

Инновационная технология повышает надежность автоматического управления спутниками

Фото: naked-science.ru

Передовая разработка российских ученых открывает новые возможности для повышения надежности систем управления космическими аппаратами. Инновационный прибор существенно улучшит устойчивость автоматизированных систем к техническим сбоям.

Инновационный проект стал одним из ярких достижений, представленных на конкурсе научных исследований, где демонстрировались передовые разработки лабораторий и студенческих конструкторских бюро.

Ключевым элементом системы автоматического управления выступает аналого-цифровой преобразователь — высокотехнологичное устройство, трансформирующее физические параметры окружающей среды в цифровой формат. Современная система включает комплекс датчиков, преобразующих информацию в электрические импульсы для последующей обработки нейронной сетью. Центральным звеном выступает интегральная микросхема, аналогичная процессорам в современных компьютерах.

Наглядным примером работы такой системы служит современный климат-контроль. Датчики непрерывно измеряют температуру воздуха, передавая данные преобразователю. Нейронная сеть анализирует полученную информацию и при необходимости активирует систему охлаждения для поддержания оптимального микроклимата.

Актуальность разработки обусловлена тем, что выход из строя даже одного измерительного элемента может нарушить работу всей системы управления. Особую значимость повышение надежности приобретает для оборудования, функционирующего в труднодоступных условиях — на борту беспилотников и космических аппаратов.

Специалисты Пермского Политехнического университета создали революционную технологию, использующую самовосстанавливающиеся измерительные нейроны. Это инновационное решение значительно продлевает срок службы оборудования и минимизирует риски технических сбоев в любых условиях эксплуатации.

«Мы внедряем принципиально новый подход к организации измерительной системы на основе адаптивной нейронной сети. При возникновении сбоя в работе одного из элементов сеть автоматически проводит реконфигурацию, задействуя резервные связи между нейронами. Встроенные алгоритмы самодиагностики позволяют оперативно выявлять и исключать неисправные компоненты», — поясняет Илья Артемьев, талантливый студент-разработчик кафедры автоматики и телемеханики.

«На текущем этапе мы создали действующий прототип на основе дискретной платы для тестирования эффективности технологии. Несмотря на то, что процесс измерения может занимать до полутора раз больше времени по сравнению с традиционными преобразователями, параллельная работа нескольких нейронов обеспечивает непрерывность функционирования системы. Успешно завершена отладка программного обеспечения, следующим шагом станет создание интегральной схемы», — дополняет Антон Посягин, к.т.н., доцент кафедры.

Разработанный прототип закладывает фундамент для создания нового поколения систем автоматического управления, которые найдут применение в беспилотной авиации, спутниках и промышленной автоматизации. Внедрение самовосстанавливающихся нейронных преобразователей открывает путь к качественно новому уровню надежности автоматизированных систем управления.

Источник: naked-science.ru

Популярные новости
Похожие новости