Достигнутые результаты
На данном этапе реализации проекта выполнены фундаментальные работы по формированию научно- технологического задела и создан комплекс первых результатов интеллектуальной деятельности (РИД), подтверждающих практическую направленность исследований.
1. Аналитико-проектные работы:
- Проведён комплексный анализ существующих отечественных и зарубежных решений в области цифровых двойников и автономных систем управления.
- Сформулированы детальные технические требования к цифровым двойникам целевых машин (бульдозер, погрузчик) и архитектуре будущего программно-аппаратного комплекса.
- Начата разработка параметрических математических и 3D-моделей ключевых узлов и систем шасси, трансмиссии и ходовой части, составляющих основу для будущих цифровых двойников.
2. Разработка программного инструментария (ядра виртуального полигона):
Создан и зарегистрирован пакет специализированных программ для ЭВМ, решающих прикладные задачи моделирования, необходимые для функционирования цифрового двойника и виртуального полигона:
- Для моделирования динамики, нагрузок и усталостной долговечности: «Моделирование динамики и анализа вибрационной нагрузки мини-погрузчика» (свидетельство № 2025685997);
- «Программа аугментации процессов нагружения с целевым показателем усталостного повреждения» (свидетельство № 2025687221).
- Для моделирования систем активной безопасности и взаимодействия с дорогой: «Программа оптимизации работы антиблокировочной системы торможения при вариативности типов регулирования» (свидетельство № 2025692658);
- «Программа оценки коэффициента контактного взаимодействия шины транспортного средства с дорожным покрытием при реализации процесса торможения» (свидетельство № 2025692782).
Практическая значимость
Реализация проекта закладывает основу для полного цикла сквозного цифрового проектирования беспилотных наземных машин в России. Создаваемые инструменты и результаты – цифровые двойники, виртуальный полигон, отечественное ПО для моделирования и управления – позволят:
- Сократить сроки и стоимость опытно-конструкторских работ за счёт массового переноса испытаний в виртуальную среду.
- Повысить безопасность и надёжность автономной техники за счёт всестороннего моделирования её работы в экстремальных условиях Арктики и других сложных сред.
- Обеспечить подготовку высококвалифицированных инженерных кадров, владеющих передовыми методами цифрового инжиниринга.
- Создать универсальную программно-аппаратную платформу (аналог системы «водитель-автомобиль- дорога-среда») для ускоренной разработки широкого спектра беспилотной колесной и гусеничной техники.
- Укрепить технологический суверенитет в критически важной области автономных транспортно- технологических систем, имеющих как гражданское, так и специальное назначение.
Цель проекта
Повышение эффективности проектирования, постановки на производство и сервисного сопровождения беспилотных наземных колесных и гусеничных транспортно-технологических машин путем совершенствования методики обучения специалистов, внедрения в процесс проектирования цифровых двойников объектов, оптимизации алгоритмов и систем их управления
Разрабатываемый продукт
Программно-технический комплекс, включающий в себя: цифровой двойник колесной (гусеничной) наземной транспортно-технологической машины (бульдозер, погрузчик); виртуальный полигон, моделирующий топографию поверхности (уклоны, подъемы, спуски и т.д.), свойства грунта (сцепление, сопротивление и т.д.), климатические условия (температура, влажность, видимость и т.д.); программное обеспечение системы управления движением, выполнением технологических операций и предиктивного диагностирования.
Критическая технология
Технологии создания и управления новыми видами транспортных систем
Приоритетное направление развития науки, технологий и техники РФ
Транспортные и космические системы
Высокотехнологичные компании–партнеры
- АЗ УРАЛ
- АО КУРГАНДОРМАШ
- ООО «ДСТ-Урал»
Дата начала проекта
Дата окончания проекта
Руководитель проекта
Научный руководитель проекта
Использование беспилотных транспортно-технологических машин обеспечит выполнение технологических операций в условиях, опасных для жизни и здоровья человека, повышение производительности колесных и гусеничных машин устранит ошибки, связанные с человеческим фактором при выполнении технологических задач, повысит надежность в эксплуатации наземных транспортных и технологических машин.
Проект выполняется в рамках комплексного стратегического проекта «Арктическая транспортно-логистическая экосистема арктической зоны Российской Федерации».
Актуальность проекта
обусловлена стратегической необходимостью создания высокоэффективных, безопасных и конкурентоспособных беспилотных наземных машин для работы в опасных и труднодоступных условиях, включая Арктическую зону РФ. Использование сквозной технологии цифровых двойников позволяет коренным образом сократить сроки и стоимость жизненного цикла техники – от проектирования до эксплуатации. Виртуальное моделирование и испытания минимизируют риски, позволяют отрабатывать системы управления и диагностики в безопасной среде, а также готовят инженерные кадры нового поколения. Проект напрямую способствует импортозамещению и технологическому суверенитету в области автономных транспортно-технологических комплексов.
Основные научно-технические задачи:
1. Разработка цифровых двойников беспилотных наземных транспортных и технологических машин (бульдозеров, погрузчиков, трубоукладчиков и др.).
2. Создание виртуального полигона, моделирующего топографию, свойства грунта и климатические условия.
3. Разработка конструкторской документации компонентов машин и программного обеспечения для систем управления.
4. Создание систем управления движением и технологическим оборудованием беспилотных машин.
5. Разработка системы обеспечения надежности в эксплуатации.