Робототехника

РАЗРАБОТКА РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, ПОДВОДНАЯ РОБОТОТЕХНИКА

1. Цифровая система обработки видеоизображений для решения задачи наведения подводного робота.

Цель работы: Разработать цифровую систему обработки видеоизображения для решения задачи наведения подводного робота.

Руководитель: к.т.н., доцент кафедры «Вычислительная техника» Бурдинский И.Н.

Научные результаты:

• Разработан алгоритм определения положения подводного аппарата относительно заданной мишени (необходимая последовательность операций);
• Составлены математические модели двух методов (на основе лог-полярного представления изображения и на основе теории моментов инерции) определения положения относительно заданной мишени;
• Произведено их сравнение по быстродействию (второй метод является более быстродействующим).

Практические результаты:

• Аппаратно реализована функция первого метода для определения угла поворота объекта на отладочной плате TMX320DM6437 EVM фирмы Texas Instruments.
• Точность определения угла составила 10.

2. Высокоскоростная система гидроакустической связи (ГАСС) для осуществления телекоммуникационного взаимодействия между подводными аппаратами.

Цель работы: Исследование возможностей и путей совершенствования существующих и создание новых элементов и частей гидроакустических систем связи подводного робота.

Моделирования алгоритмов работы гидроакустической системы связи. Разработка цифровых модулей гидроакустической системы связи, которые позволят с высокой скоростью и высоким быстродействием осуществлять телекоммуникационное взаимодействие между подводными аппаратами.

Руководитель: к.т.н., доцент кафедры «Вычислительная техника», Бурдинский И.Н.

Исполнители: Безручко Ф.А., Карабанов И.В., Линник М.А., Миронов А.С., Чемерис Д.С.

Научные результаты работы:

• Разработаны алгоритмы и средства, которые позволяют с высокой скоростью и высокой достоверностью осуществлять телекоммуникационное взаимодействие между подводными аппаратами при малых отношении сигнал/шум в канале. Разработана математическая модель излучателя и приемника гидроакустической системы связи с использованием среды математического программирования Matlab.
• Практические результаты работы: Разработан макетный образец излучателя и приемника гидроакустической системы связи на базе FPGA матрицы Virtex-4 XC4VSX35 фирмы Xilinx. Разработанные алгоритмы находят свое применение в гидроакустических системах связи, разработанных в Институте Проблем Морских Технологий ДВО РАН.

3. НИОКР «Разработка высокоточного модуля гидроакустического навигационной системы (ГАНС) для определения наклонной дальности»

Цель работы: Разработка алгоритмов и средств, позволяющих в реальном масштабе времени с высокой точностью производить многоканальную обработку гидроакустических сложных навигационно-управляющих сигналов.

Руководитель: к.т.н., доцент кафедры «Вычислительная техника», Бурдинский И.Н.

Исполнители: Безручко Ф.А., Карабанов И.В., Линник М.А., Миронов А.С., Чемерис Д.С.

Научные результаты работы:

• Исследование методов и средств, позволяющих в реальном масштабе времени с высокой точностью производить многоканальную обработку ГА ШПС.
• Разработана математическая модель системы цифровой обработки гидроакустических навигационных и управляющих шумоподобных сигналов с использованием среды математического программирования Matlab.
• Создана функциональная схема коррелятора в основе которого лежит n-параллельный четырех ступенчатый конвейер.

Практические результаты работы:

• Представлен прототип модуля гидроакустической навигационной системы для определения наклонной дальности, разработанный на базе технологии FPGA, позволяющий в реальном масштабе времени с высокой точностью регистрировать навигационные и управляющие гидроакустические шумоподобные сигналы.
• Представлены результаты натурных испытаний макета разработанного комплекса в условиях мелкого моря. Разработанный модуль предполагается использовать в многоканальных системах телеметрии и навигации автономных глубоководных необитаемых аппаратов для решения задач позиционирования и приведения.

Публикации:

• Методы и средства обработки гидроакустических навигационных сигналов на базе технологии FPGA / И. Н. Бурдинский, А. С. Миронов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2007. – №9. – С. 28-34.
• Аппаратно-программный комплекс для моделирования многоканальной системы цифровой обработки гидроакустических навигационных сигналов / И. Н. Бурдинский, А. С. Миронов // Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2007. Ч.1. – С. 233-238.
• Анализ эффективности использования корреляционной обработки шумоподобных гидроакустических навигационных сигналов / И. Н. Бурдинский, А. С. Миронов // Технические проблемы освоения Мирового океана : Метериалы научно – технической конференции. – Владивосток: Изд-во Дальнаука. – 2007. – С.405-410.
• Бурдинский И.Н., Карабанов И.В., Линник М.А., Миронов А.С. Модель цифровой системы обработки широкополосных навигационных сигналов // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610396. – Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 2008.
• Бурдинский И.Н., Миронов А.С. Мяготин А.В. Измерительный комплекс для регистрации шумоподобных гидроакустических сигналов / И.Н. Бурдинский, А.С. Миронов, А.В. Мяготин // Материалы IX Международной конференции Актуальные проблемы электронного приборостроения. – Новосибирск: 2008. – Том 4
• Бурдинский И.Н. Миронов А.С. Информационно-измерительный программный комплекс для обработки сигналов гидроакустической навигационной системы // Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610394. – 2008.
• Бурдинский И.Н. Миронов А.С. Цифровая многоканальная система обработки гидроакустических навигационных сигналов // Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610395. – 2008.