해양 로봇 시스템의 분류. 해양 로봇공학. 깊은 깊이에 고정식 수중 미사일 시스템을 배치하면 항공모함과 선박 전체 편대가 편리하고 사실상 보호되지 않는 목표가 됩니다.
S.A. 폴로브코, P.K. 슈빈, V.I. 유딘 상트페테르부르크, 러시아
해양장비 로봇화의 개념적 문제
S.A. 폴로브코, P.K. 슈빈, V.I. 유딘
러시아 상트페테르부르크
개념적 문제 로봇화 해양공학
해양 장비와 관련된 모든 작업의 로봇화가 시급하다는 과학적 기반 개념을 고려하여 고위험 구역에서 사람을 제거하고 해양 장비의 기능성, 효율성 및 생산성을 높이며 해양 장비 간의 전략적 갈등을 해결하도록 설계되었습니다. 장비 관리 및 유지 관리 프로세스의 복잡성과 강화 및 제한된 능력의 사람.
해양 장비. 로봇. 로봇 복합체. 로봇 공학. 정부 프로그램.
이 기사에서는 해양 기술과 관련된 모든 작업에 있어 증거 기반 로봇공학의 긴급한 필요성에 대한 개념을 설명하고 있으며, 이는 고위험 지역의 사람들을 데려오고 해양 애플리케이션의 기능성, 유연성 및 성능을 개선하고 복잡성과 관리 강화 사이의 전략적 충돌을 가능하게 하도록 설계되었습니다. 장비 및 장애인의 유지 관리.
해양공학. 로봇. 로봇 시스템. 로봇화. 주정부 프로그램.
과학적 기반의 해양장비 로봇화(MT)의 근본적이고 개념적인 문제로서, 우선 로봇화의 필요성에서 직접적으로 발생하는 문제를 고려하는 것이 바람직하다. 즉, MT 객체가 로봇, 로봇 복합체(RTC) 및 시스템 구현의 객체가 되는 이유입니다. 이하에서 RTK는 로봇과 해당 제어 패널의 전체로 이해되며, 로봇 시스템은 RTK와 해당 운반체의 전체로 이해됩니다.
로봇의 탄생과 활용 경험에서 알 수 있듯이, 로봇은 주로 인간의 노동과 생활 활동이 어렵거나 불가능하거나 생명과 건강에 위협이 되는 곳에 도입됩니다. 예를 들어, 이는 방사성 물질이 있는 지역이나 화학적 오염, 전투 상황, 수중 또는 우주 연구, 작업 등
해양 활동과 관련하여 이는 주로 다음과 같습니다.
심해탐사;
깊은 곳에서의 다이빙 작업; 수중 기술 작업; 긴급구조작업; 불리한 수문기상학적 조건(HMC)에서의 수색 및 구조 작업;
선반에 있는 원료와 광물을 추출합니다.
군사 분야와 관련하여: 지뢰 및 방해 행위 방지 방어;
정찰, 수색 및 추적; 적대 행위 참여 및 지원.
따라서 거의 모든 범위의 물체 : 수중 MT (다이빙 장비, 유인 수중 차량- 오파, 잠수함- PLPL, 세계 해양 대륙붕 개발을 위한 기술, 표면(선박, 선박, 보트)에서 공중 MT(항공기-항공기)까지 로봇화의 대상입니다. 즉, 로봇 도입 대상인 RTC입니다. 및 시스템
게다가 밖에서 일하는 것뿐만 아니라
MT 시설, 선외, 심해(다이빙 작업)뿐 아니라 해양 시설에서도 직접 작업합니다. 분명히 로봇화의 우선순위는 직원(승무원)의 생명에 대한 위험의 규모와 직접적으로 관련되어야 합니다. 정량적으로 위험의 규모는 통계 데이터 및 문헌 데이터를 기반으로 하여 [연도-1]의 활동 유형에 따라 개인의 사망에 대한 통계적 또는 예측(계산) 확률로 측정할 수 있습니다. .
활동 유형과 데이터에 따른 위험 소스에 따라 그림에 표시된 세 가지 위험 수준을 고려해 보겠습니다. 위험이 높을수록 더 가까워집니다. 이 유형인간 활동(및 해당 유형의 기술)을 로봇화 대기열의 시작 부분으로 전환합니다. 고위험지역에서 인간을 제거하기 위해 MT 시설 내·외부 모두 로봇운영구역인 로봇존을 우선적으로 조성하는 것을 말한다.
p.는 주어진 (i번째) MT 객체의 로봇화를 위한 대기열의 일련 번호이고, t는 이에 따라 연간 i번째 MT 객체의 승무원이 사망할 확률입니다. 그런 다음 로봇화의 우선순위를 추정하기 위해 다음을 얻을 수 있습니다.
n1 =1+|(r); /(1L (1)
여기서 |(t.)는 위험 값의 계단 함수입니다.
|(t.) = 0, g > GNUR =10-3 year-1;
|(t) = 1(tNur > g) > GPDU = 10-4 year-1;
|(t) = 2(tpdu > g, > gppu = 10-6 year-1);
|(T) = 3, G1< гппу.
i번째 물체 MT $1")의 로봇화에 필요한 정도를 평가할 때 주로 위험이 증가하는 활동 영역의 인력 수 감소 정도에 초점을 맞출 필요가 있습니다. 다음 형식으로 gpdl에 대한 t의 초과 정도에 비례합니다.
5." = 1 - tPDU t(2)
RTC 시행 후 남은 i번째 해양 장비 시설의 총 초기 인력 수(F) 중 인력 비율에 대한 평가는 다음과 같은 형식을 갖습니다.
§b = [(1 - 독].(3)
로봇화 정도, 즉 /번째 MT 시설의 인력 교체를 목표로 하는 RTK 구현 정도,
다음 형식의 백분율로 추정할 수 있습니다.
5 . =(F - No.b)F-1- 100%.
(2)로부터 t. > rНУр ^ 5т > 90.0%에 대해 분명히 다음과 같습니다. 즉, 거의 모든 인원을 이 시설(이 구역)에서 제거하고 RTK로 교체해야 합니다.
고위험 지역에서는 인간 노동을 로봇 노동으로 대체하는 원칙이 의심할 여지 없이 지배적이며, 이는 무인 수중 차량(UUV)인 수중 로봇의 적극적인 도입으로 확인됩니다. 그러나 해양 문제에서 RTK 구현에 필요한 모든 요구 사항을 충족하지는 않습니다.
다음으로 중요한 것은 해양로봇(MR), RTK 및 시스템 도입을 통해 해양 장비의 기능을 확장하고 작업의 효율성과 생산성을 높이는 원칙을 인식하는 것입니다. 그래서 무거운 것을 교체할 때 다이빙 작업, 예를 들어 수중 로봇을 이용하여 수중(지상) 물체를 검사, 점검, 수리하는 경우 기능이 확장되어 작업의 효율성과 생산성이 높아집니다. 자율 무인 수중 차량(AUV)을 잠수함 위성으로 사용하면 전투 능력이 크게 확장되고 잠수함의 전투 안정성이 향상됩니다. 해외에서 무인 보트(UC)와 선박(BS)은 물론 무인 항공기(UAV)의 활발한 개발과 사용도 로봇 운송의 가능성을 나타냅니다. 실제로 다른 모든 조건이 동일하더라도 복잡한 GMU에서 작업할 때 MT 시설의 직원을 잃을 위험이 제거됩니다. 일반적으로 해양로봇(UV, BC, BS, UAV)의 상대적으로 높은 효율(유용성)을 상대적으로 저렴한 비용으로 이야기할 수 있다.
과학적 기반의 해양물체 로봇화 문제에서 다음 개념적 쟁점은 해양로봇의 분류로, 로봇의 개발 및 활용에 관한 현황과 경험을 기록할 뿐만 아니라 주요 동향을 예측하고 외부 로봇화 문제를 해결하기 위한 추가 개발을 위한 유망한 방향.
해양 수중 로봇을 분류하는 가장 합리적인 접근 방식
에서 제시되었습니다. 해양 로봇공학이란 로봇 자체, 로봇 복합체 및 시스템을 의미합니다. 세상에 창조된 법률 행위는 다양하기 때문에 엄격한 분류가 어렵습니다. 대부분의 경우 중량, 크기, 자율성, 이동 모드, 부력 유무, 작업 깊이, 배치 패턴, 목적, 기능 및 설계 특징, 비용 등이 해양 RTC(NOV)의 분류 특성으로 사용됩니다.
무게와 크기 특성에 따른 분류:
microPA(PMA), 질량(건식)< 20 кг, дальность плавания менее 1-2 морских миль, оперативная (рабочая) глубина до 150 м;
미니 PA, 무게 20-100kg, 순항 범위 0.5-4000해리, 작동 수심 최대 2000m;
소형 RV, 무게 100-500kg. 현재 이 등급의 PA는 15~20%를 차지하며 최대 1500m 깊이의 다양한 문제를 해결하는 데 널리 사용됩니다.
중간 NPA, 체중 500kg 이상, 2000kg 미만;
대형 RV, 무게 > 2000kg. 지지구조물의 형상특성에 따른 분류:
고전적인 모양(원통형, 원추형 및 구형);
생체공학(떠다니거나 기어다니는 유형);
수중(다이빙)
일 _2 -^ 10
해군 PLPL 서비스 -
선반 개발
자동차 운송
어업
자연 재해 -
개인별 사망 위험(g/연간)
허용할 수 없는 위험 영역
과도한 위험 영역
허용 가능한 위험 영역
활동 유형 및 위험 원인에 따른 인명 사망 위험 수준(확률 - 연간 g),
허용된 위험 수준 분류: PPU - 극도로 무시할 수 있는 위험 수준. 원격 제어 - 매우 허용 수준위험;
NUR - 허용할 수 없는 위험 수준
글라이더(비행기) 모양;
본체 상단에 태양전지판 장착( 평평한 모양);
추적된 기지에서 UUV를 크롤링합니다.
자율성 정도에 따른 해양 RTK(NPA) 분류. AUV는 자율성의 세 가지 주요 조건인 기계, 에너지, 정보를 충족해야 합니다.
기계적 자율성은 UAV를 운반선이나 하단 스테이션 또는 해안 기지와 연결하는 케이블, 케이블 또는 호스 형태의 기계적 연결이 없음을 전제로 합니다.
에너지 자율성은 예를 들어 배터리, 연료 전지, 원자로, 폐쇄 작동 사이클을 갖는 내연 기관 등
UUV의 정보 자율성은 장치와 운반선, 최하위 스테이션 또는 해안 기지 간의 정보 교환이 없음을 전제로 합니다. 이 경우 UUV에는 자율 관성 항법 시스템도 있어야 합니다.
해당 NLA 생성에 대한 정보 원칙에 따른 해양 RTK(NLA) 분류.
1세대 해양 자율 RTC VN(AUV)은 미리 정해진 엄격한 불변 프로그램에 따라 작동합니다.
1세대 원격 제어(RC) UUV는 개방 루프에서 제어됩니다. 이러한 가장 간단한 장치에서는 자동 피드백을 사용하지 않고 제어 명령이 추진 장치로 직접 전송됩니다.
2세대 AUV는 광범위한 센서 시스템을 갖추고 있습니다.
2세대 DUNPA는 제어 객체의 상태 좌표(바닥 위의 높이, 다이빙 깊이, 속도, 각도 좌표 등)에 대한 자동 피드백이 있다고 가정합니다. 이러한 다음 좌표는 자동 조종 장치에서 주어진 좌표와 비교되며 다음과 같이 결정됩니다. 운영자.
3세대 AUV에는 요소가 있습니다. 인공지능: 자신에게 할당된 전체 작업의 틀 내에서 간단한 결정을 독립적으로 내릴 수 있는 능력 인공 시각의 요소
간단한 이미지를 자동으로 인식하는 기능이 있습니다. 자신의 지식 기반을 추가하여 기본적인 자가 학습의 기회를 제공합니다.
3세대 DUNPA는 운영자가 대화형으로 제어합니다. 감독 제어 시스템은 이미 운반선의 컴퓨터에 구현된 상위 레벨과 수중 모듈에 구현된 하위 레벨로 구성된 특정 계층 구조를 전제로 합니다.
다이빙 깊이에 따라 일반적으로 다음이 고려됩니다: 최대 100m의 작업 침수 깊이를 갖는 얕은 물 PTRU, 선반 작업용 RPTU(300-600m), 중간 깊이 장치(최대 2000m) 그리고 크고 극단적인 깊이(6000m 이상)의 PTRU.
추진 시스템의 유형에 따라 전통적인 방향타 그룹을 갖춘 UUV, 생체 공학 원리에 기반한 추진 시스템을 갖춘 MRV, 트림과 부력의 변화를 사용하는 추진 시스템을 갖춘 AUV 글라이더를 구별할 수 있습니다.
현대 로봇 시스템은 수중 엔지니어링의 거의 모든 분야에서 사용됩니다. 그러나 주요 적용 분야는 군사였으며 여전히 남아 있습니다. 주요 산업 국가의 해군에는 이미 군용 UAV 및 UAV가 포함되어 있으며, 이는 군사 작전의 해양 및 해양 극장에서 무장 전쟁 수단 시스템의 매우 효과적이고 숨겨진 구성 요소가 될 수 있습니다. 상대적으로 저렴한 비용으로 인해 NPA의 생산이 대규모로 이루어질 수 있으며 그 사용도 대규모로 이루어질 수 있습니다.
군사 목적으로 UAV, UAV 및 BS를 만드는 측면에서 미국의 노력이 특히 나타납니다. 예를 들어, AUV는 다목적 잠수함과 미사일 잠수함 각각에 부착됩니다. 수상함의 각 전술 그룹에는 두 개의 AUV가 할당됩니다. 잠수함에 AUV 배치는 어뢰 발사관, 미사일 발사 사일로 또는 잠수함 압력 선체 외부의 특수 장비를 갖춘 장소를 통해 수행되어야 합니다. 광산 위험에 맞서 싸우기 위해 UAV 및 UAV를 사용하는 것은 매우 유망한 것으로 입증되었습니다. 이를 사용하여 지뢰의 탐지, 분류, 식별 및 무력화(파괴)를 포함하는 "지뢰 사냥"이라는 새로운 개념이 탄생했습니다. 광산 방지
선박에서 원격으로 제어되는 새로운 UUV를 사용하면 더 효율적으로 지뢰 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 지뢰 작업 영역의 깊이를 늘리고 식별 및 파괴 시간을 줄일 수 있습니다. 미 국방부 계획에서 미래 네트워크 중심 전쟁의 중점은 무인 전투 로봇의 대규모 활용이다. 항공기그리고 무인 수중 차량. 미 국방부는 2020년까지 모든 전투 자산의 3분의 1을 로봇화하여 완전히 자율적인 로봇 대형과 기타 대형을 만들 것으로 예상하고 있습니다.
국산 해양로봇 시스템 및 단지 개발 특수 목적글로벌 로봇 공학 개발 추세 분석 결과와 러시아 경제의 전환과 관련된 결과를 고려하여 2020년까지 러시아 연방 해양 교리에 따라 수행되어야 합니다. 혁신적인 발전의 길.
이는 연방 목표 프로그램 "세계 해양"의 실행 결과, 러시아 연방 및 전 세계 해양 활동 발전의 상태 및 추세에 대한 지속적인 분석, 그리고 다음에 대한 체계적인 연구를 고려합니다. 세계 해양의 연구, 개발 및 이용 분야에서 러시아 연방의 국가 안보 보장과 관련된 문제. 연방 대상 프로그램에서 얻은 결과 구현의 효율성은 이중 용도 기술과 모듈식 설계 원칙의 광범위한 사용에 의해 결정됩니다.
해양 로봇 개발의 목표는 사용 효율성을 높이는 것입니다. 특수 시스템해군의 무기, 해양 자원을 활용하고 기능을 확장하며 항공기, 북한, 잠수함, 수중 차량 승무원의 안전을 보장하고 특수 수중 기술 및 구조 작업을 수행하는 부서의 특수 시스템입니다.
목표 달성은 해양 로봇 공학의 설계, 생성 및 적용 측면에서 다음 개발 원칙을 구현함으로써 보장됩니다.
통일과 모듈식 건설;
소형화 및 지능화;
자동, 자동화의 조합
욕실 및 그룹 제어;
로봇 시스템 제어를 위한 정보 지원;
복합체 및 시스템의 일부로서 이종 메카트로닉 모듈의 통합을 위한 혼성화;
해상 작전을 위한 선상 정보 지원 시스템과 결합된 분산 지원 인프라입니다.
해양 로봇 개발의 주요 방향은 복잡성과 심화라는 여러 가지 전략적 문제에 대한 솔루션을 제공해야 합니다. 군용 장비인간-기술 시스템의 상호작용과 관련이 있다.
내부 방향은 NK, PL 및 OPA의 에너지 포화 밀봉 구획의 로봇화를 보장하는 것을 목표로 합니다. 여기에는 위험한(비상) 상황 발생에 대해 경고하고 이를 제거하기 위한 조치를 취하는 구획 내 로봇 장비(이동형 소형 모니터링 장비 포함), 단지 및 시스템이 포함됩니다.
잠재적으로 위험한 물체의 상태 모니터링과 긴급 구조 작업을 포함하여 다이빙 및 특수 해양 작업의 로봇화를 보장하기 위한 외부 지시입니다. 여기에는 UAV, UPS, MRS, AUV, 무인 수중 차량(UAV), 해양 로봇 단지 및 시스템이 포함됩니다.
해양 로봇 개발의 주요 목표는 기능적, 기술적, 서비스적, 조직적입니다.
선박 내 활동의 틀 내에서 해양 로봇 공학의 유망한 기능적 작업:
메커니즘 및 시스템의 상태, 구획 내 환경의 매개변수를 모니터링합니다.
특정 위험을 수행하고 특히 위험한 작업내부 및 외부 구획 및 방;
기술적이고 운송 작업; 북한, 잠수함 또는 항공기의 무인 작동 중 승무원 기능의 수행을 보장합니다.
사전 경고 비상 상황그리고 이를 제거하기 위한 조치를 취합니다.
물체 표면, 물 위, 물 속 및 바닥에서 기능하는 프레임워크 내에서 해양 로봇 공학의 유망한 기능적 작업:
NK, PL 및 OPA의 모니터링 및 유지 관리(OPA 상태에 대한 정보 수집 및 전송 포함)
기술 운영 수행 및 제공 과학적 연구;
정찰, 감시를 수행하고 특정 전투 작전을 독립적으로 수행합니다.
지뢰제거, 잠재적으로 작업하기 위험한 물건;
내비게이션 시스템의 일부로 작동하고 수문학 및 환경 모니터링.
해양 로봇 공학 분야의 주요 유망 기술 과제는 다음과 같습니다.
다양한 기능적 목적을 위해 자체 구조의 운영 수정을 통해 하이브리드 모듈식 자율 MRS 생성;
로봇의 그룹 제어 방법 및 상호 작용 구성 방법 개발;
실시간을 포함하여 체적 시각화를 갖춘 원격 제어 시스템 생성;
자가 진단 및 자가 학습을 포함한 정보 및 네트워크 기술을 사용한 MRS 관리;
MRS를 시스템에 통합 높은 레벨, 적용 영역으로의 배송 수단 및 운영에 대한 포괄적인 지원을 포함합니다.
MR의 자동, 자동화, 감독 및 그룹 관리를 제공하는 인간-기계 인터페이스의 구성입니다.
해양 로봇 작동 시 주요 서비스 작업은 다음과 같습니다.
소형 우주선의 테스트 지원 및 유지 관리를 위한 지상 및 탑재 인프라 개발;
소규모 시스템의 교육, 유지 관리 및 지원을 위한 상황별 시뮬레이션 단지 및 시뮬레이터, 특수 장비 및 액세서리 개발;
유지 관리 가능성과 장비 구조, 장치 및 시스템 재활용 가능성을 보장합니다.
해양 로봇 공학의 생성 및 구현을 위한 주요 조직 작업 및 조치의 일환으로 다음을 제공하는 것이 좋습니다.
해양 로봇 개발(MT 로봇화)을 위한 종합 목표 프로그램(CTP) 개발;
이벤트 기획, 경쟁 과제 목록 작성, 검토, 제안된 프로젝트 선택 및 가능한 솔루션을 포함하여 MT 로봇화를 위한 PCC를 입증하고 공식화하기 위한 작업 기구 창설
함대에서 해양 로봇 공학의 테스트 및 운영을 위한 조직, 인력, 인사 및 재료 지원에 대한 조치를 수행합니다.
해양 로봇 개발 및 구현의 효율성에 대한 지표 및 기준으로 다음 주요 사항을 고려하는 것이 좋습니다.
1) 시설 인력 교체 정도
2) 군사경제적 효율성(효과성 기준 - 비용)
3) 다양성의 정도(이중 사용 가능성)
4) 표준화 및 통일 정도(설계 및 기술 기준)
5) 준수 정도 기능적 목적(기술적 우수성 기준, 추가 현대화, 수정, 개선 및 다른 시스템으로의 통합 가능성)
RTK, 시스템 및 해당 요소의 개발 및 구현을 위한 주요 조건은 경제 및 조직 문제, 주로 RTK의 기계 엔지니어링 및 연방 조달 프로그램을 위한 로봇 제어 센터를 개발 및 구현하는 작업의 성공적인 솔루션입니다.
디지털 디자인 제안서 개발에서 가장 복잡하고 시간이 많이 걸리는 프로세스 중 하나는 작품 목록을 작성하고 기술 지도로봇 도구를 사용해야 하는 문제를 해결하기 위한 구현(작업 목록 작성)입니다. 해군 및 기타 관련 부서가 수행하는 각 표준 작전은 알고리즘이나 일련의 표준 조치 또는 시나리오의 형태로 제시되어야 합니다. 결과적인 시나리오 세트에서 로봇 장비의 사용이 필요한 시나리오는 격리되어야 합니다. 선택한 시나리오(개별 작업)는 로봇 장비 사용과 관련된 업데이트된 단일 작업 등록으로 통합되어야 합니다. 이 목록은 엄격하게 계층적 구조, 반영하다-
이러한 작업의 중요도(우선순위), 구현 빈도 또는 반복성에 대한 정보, 구현을 위한 로봇 장비 개발 및 제조에 대한 비용 추정. 개발된 목록은 PCC 프레임워크 내에서 필요한 도구 개발에 대한 후속 의사 결정을 위한 초기 정보가 되어야 합니다.
잘 알려진 논문은 개념적 중요성을 가지고 있습니다. 개발된 인프라가 필요하지 않은 비교적 저렴하고 휴대 가능하며 소형 로봇을 상호 작용하는 그룹 사용에 초점을 맞추면 많은 중요한 차량 작업을 성공적으로 해결할 수 있습니다.
소수의 크고 값비싼 특수 운반선, 특히 유인, 수중, 지상 및 항공기를 필요로 하는 구조물과 고도로 자격을 갖춘 서비스 인력을 사용합니다.
따라서 해양 장비의 로봇화는 고위험 구역에서 인간을 제거하고 해양 장비의 기능성, 효율성 및 생산성을 높이며, 제어 및 유지 관리 프로세스의 복잡성과 심화 사이의 전략적 갈등을 해결하도록 설계되었습니다. 장비, 인간의 제한된 능력.
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21세기 발전 동향: 신기술부터 혁신적인 군대까지.
영국에서는 해상 무인 시스템이 선호됩니다. Jane's NAVY 국제 잡지의 사진
2005년에 미 국방부는 의회의 압력을 받아 전사한 군인 가족에 대한 보상금을 대폭 인상했습니다. 그리고 바로 같은 해에 무인 항공기(UAV) 개발에 대한 지출이 처음으로 정점에 이르렀습니다. 2009년 4월 초, 버락 오바마는 펀드 대표자들의 참여에 대한 18세의 금지령을 해제했습니다. 매스 미디어이라크와 아프가니스탄에서 전사한 군인들의 장례식에서. 그리고 이미 2010년 초에 WinterGreen 연구 센터는 무인 및 로봇 군사 장비 개발의 상태와 전망에 대한 연구 보고서를 발표했으며, 여기에는 해당 무기 시장의 상당한 성장(최대 98억 달러)에 대한 예측이 포함되어 있습니다.
현재 거의 모든 사람이 무인 및 로봇 차량 개발에 참여하고 있습니다. 선진국하지만 미국의 계획은 정말 거창합니다. 미 국방부는 2010년까지 적의 영토 깊은 곳을 공격하기 위한 항공기를 포함하여 모든 전투 항공기의 3분의 1을 무인으로 만들 예정이며, 2015년에는 모든 지상 전투 차량의 3분의 1도 로봇이 될 것으로 예상하고 있습니다. 미군의 꿈은 완전히 자율적인 로봇 대형을 만드는 것입니다.
공군
미 공군에서 무인 항공기 사용에 대한 최초의 언급 중 하나는 지난 세기 40년대로 거슬러 올라갑니다. 그 후 1946년부터 1948년까지 미 공군과 해군은 원격 조종 B-17과 F-6F 항공기를 사용하여 소위 "더러운" 임무를 수행했습니다. 지역. 20세기 말에는 무인 시스템과 단지의 사용을 늘려 손실 가능성을 줄이고 작업 수행의 기밀성을 높이려는 동기가 크게 높아졌습니다.따라서 1990년부터 1999년까지 미 국방부는 무인 시스템 개발 및 구매에 30억 달러 이상을 지출했습니다. 테러 공격 2001년 9월 11일 비용 무인 시스템여러 번 증가했습니다. 2003 회계연도는 미국 역사상 UAV 지출이 10억 달러를 초과한 첫 해였으며, 2005년에는 지출이 10억 달러 더 증가했습니다.
다른 나라들도 미국을 따라잡으려고 노력하고 있습니다. 현재 80개 이상의 UAV 유형이 41개국에서 서비스 중이며 32개 주에서 자체적으로 250개 이상의 UAV 모델을 생산 및 판매하고 있습니다. 다양한 방식. 미국 전문가에 따르면 수출용 UAV 생산을 통해 우리는 자체 군산업 단지를 지원하고 군대를 위해 구매한 UAV 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 다국적 작전을 위해 하드웨어 및 장비의 호환성을 보장할 수 있습니다. .
지상군
적의 기반 시설과 군대를 파괴하기 위한 대규모 공습 및 미사일 공격은 원칙적으로 이미 두 번 이상 실행되었지만 지상 형성이 시작되면 인원 손실은 이미 수천 명에 달할 수 있습니다. 제1차 세계대전에서 미국인은 53,513명, 제2차 세계대전에서는 405,399명, 한국에서는 36,916명, 베트남에서는 58,184명, 레바논에서는 263명, 그레나다에서는 19년, 1차 걸프전에서 미군 383명이 목숨을 잃었다. 소말리아 - 43명. 이라크에서 수행된 작전에서 미군 인원의 손실은 오랫동안 4,000명을 초과했으며 아프가니스탄에서는 1,000명을 초과했습니다.다시 희망은 로봇에 있습니다. 분쟁 지역에서 로봇의 수는 2004년 163대에서 2006년 4,000대로 꾸준히 증가하고 있습니다. 현재 다양한 목적을 위한 5,000대 이상의 지상 로봇 차량이 이미 이라크와 아프가니스탄에 배치되어 있습니다. 더욱이, 이라크 자유 및 항구적 자유 작전 초기에 지상군의 무인 항공기 수가 크게 증가했다면 이제 지상 기반 로봇 장비 사용에도 비슷한 추세가 있습니다.
현재 운용 중인 대부분의 지상 로봇은 지뢰, 지뢰, 즉석 폭발 장치 및 그 제거를 검색하고 탐지하도록 설계되었음에도 불구하고 지상군 사령부는 곧 최초의 로봇이 운용될 것으로 예상합니다. 정지 및 이동 장애물을 독립적으로 우회하고 최대 300m 거리의 침입자를 감지합니다.
최초의 전투 로봇인 특수무기 관측 원격 정찰 직접 행동 시스템(SWORDS)이 이미 미 3보병사단에 배치되었습니다. 저격수를 탐지할 수 있는 로봇의 프로토타입도 만들어졌습니다. REDOWL(레이저를 이용한 로봇 강화 탐지 전초기지)이라고 불리는 이 시스템은 레이저 거리 측정기, 소리 탐지 장비, 열화상 카메라, GPS 수신기 및 4대의 자율 비디오 카메라로 구성됩니다. 로봇은 총소리를 토대로 최대 94%의 확률로 범인의 위치를 파악할 수 있다. 전체 시스템의 무게는 약 3kg에 불과합니다.
그러나 최근까지 주요 로봇 수단은 미래 전투 시스템(FCS) 프로그램의 틀 내에서 개발되었습니다. 중요한 부분미 지상군의 장비와 무기 현대화를 위한 본격적인 프로그램입니다. 이 프로그램에는 다음의 개발이 포함되었습니다.
- 정찰 경보 장치;
- 자율 미사일 및 정찰 타격 시스템;
- 무인 항공기;
- 정찰 순찰, 충격 폭행, 휴대용 원격 제어, 경량 원격 제어 엔지니어링 및 물류 지원 차량.
지상 기반 로봇 시스템 및 단지의 개발은 다른 나라에서도 본격화되고 있습니다. 예를 들어 캐나다, 독일, 호주에서는 이를 달성하기 위해 복잡한 통합 정찰 시스템, 명령 및 제어 시스템, 새로운 플랫폼, 인공 지능 요소를 만들고 인간-기계 인터페이스의 인체 공학적 개선에 주요 초점을 맞추고 있습니다. 프랑스는 상호 작용 조직, 파괴 수단, 자율성 향상을 위한 시스템 개발에 대한 노력을 강화하고 있으며 영국은 특수 항법 시스템을 개발하고 지상 시스템의 이동성을 높이는 등의 노력을 기울이고 있습니다.
해군
해군도 제2차 세계대전 직후부터 시작된 무인 해양 차량의 사용을 간과하지 않았습니다. 1946년 비키니 환초 작전 중 원격 조종 보트는 핵 실험 직후 물 샘플을 수집했습니다. 1960년대 후반에는 8기통 엔진을 장착한 7미터짜리 보트에 지뢰 제거를 위한 원격 제어 장비가 장착되었습니다. 이 보트 중 일부는 사이공 남부의 나베 항구에 본부를 둔 113 지뢰 찾기 사단에 배정되었습니다.이후 1997년 1월과 2월에는 RMOP(Remote Minehunting Operational Prototype)가 페르시아만에서 12일간 지뢰 대책 훈련에 참여했습니다. 2003년 이라크 자유 작전 당시 무인 수중 차량을 이용해 다양한 문제를 해결했고, 이후 미 국방부 프로그램의 일환으로 같은 페르시아만에서 유망 무기와 장비의 기술적 능력을 입증하기 위한 실험이 진행됐다. 정찰을 위해 SPARTAN 차량과 순양함 URO "Gettysburg"를 공동 사용합니다.
현재 무인 해양 차량의 주요 임무는 다음과 같습니다.
- 항공모함 공격 그룹(ACG), 항구, 해군 기지 등의 작전 지역에서의 지뢰 활동. 이러한 지역의 면적은 180에서 1800m2까지 다양합니다. km;
- 항구와 기지의 출구를 모니터링하고 배치 지역에서 항공모함과 공격 그룹을 보호하는 작업은 물론 다른 지역으로 이동하는 동안 대잠수함 방어를 수행합니다.
대잠수함 방어 임무를 해결할 때 6대의 자율 해양 차량은 36x54km의 영역에서 작동하는 AUG의 안전한 배치를 보장할 수 있습니다. 동시에, 9km 범위의 수중 음향 스테이션 무장은 배치된 AUG 주변에 18km 완충 구역을 제공합니다. - 테러 공격의 위협을 포함하여 가능한 모든 위협으로부터 해군 기지 및 관련 인프라를 보호하는 것을 포함하여 해양 안보를 보장합니다.
- 해상 작전 참여;
- 특수작전부대(SSO)의 활동을 지원합니다.
- 전자전 등
X-Class는 MTR 운영을 지원하고 지역을 격리하는 소형(최대 3m) 무인 해양 차량입니다. 이러한 장치는 해군 그룹의 활동을 지원하기 위해 정찰을 수행할 수 있으며 11m에서도 발사할 수 있습니다. 풍선 보트단단한 프레임으로;
하버 클래스(Harbour Class) - 이 클래스의 장치는 견고한 프레임을 갖춘 표준 7미터 보트를 기반으로 개발되었으며 해양 보안 및 정찰 작업을 수행하도록 설계되었습니다. 또한 장치에는 다양한 치명적 및 비치명적 수단을 장착할 수 있습니다. . 속도는 35노트를 초과하고, 체공시간은 12시간입니다.
스노클러 클래스(Snorkeler Class)는 지뢰전, 대잠수함 작전 및 해군 특수작전부대 지원을 위해 설계된 길이 7m의 반잠수정 차량입니다. 장치의 속도는 15노트, 자율성 – 24시간에 도달합니다.
Fleet Class는 지뢰전, 대잠전, 해상 작전을 위해 설계된 길이 11m의 견고한 선체 차량입니다. 장치의 속도는 32노트에서 35노트까지 다양하며 자율성은 48시간입니다.
무인 수중 차량도 4가지 등급으로 분류됩니다(표 참조).
미 해군을 위한 해양 무인 차량을 개발하고 채택해야 할 필요성은 해군 자체와 군대 전체의 수많은 공식 문서에 정의되어 있습니다. 이는 “Sea Power 21”(Sea Power 21, 2002), “미군 발전을 위한 국가 및 전망 종합 검토”(Quadrennial Defense Review, 2006), “해양안보를 위한 국가전략”(2005) 등이다. , “국가군사전략”(미국국방전략, 2005) 등
기술 솔루션
실제로 다른 로봇 공학과 마찬가지로 무인 항공기는 자동 조종 장치, 관성 항법 시스템 등과 관련된 다양한 기술 솔루션 덕분에 가능해졌습니다. 동시에 조종석에 조종사가 없는 것을 보완하고, 실제로 무인항공기가 비행할 수 있게 해주는 핵심 기술은 마이크로프로세서 기술과 통신 도구를 만드는 기술이다. 두 가지 유형의 기술 모두 현대 마이크로프로세서, 무선 통신 및 데이터 전송 시스템은 물론 UAV용 정보를 압축하고 보호하는 특별한 방법을 사용할 수 있게 해주는 컴퓨터 산업 등 민간 영역에서 나왔습니다. 이러한 기술의 보유는 UAV뿐만 아니라 지상 기반 로봇 차량 및 자율 해양 차량에도 필요한 수준의 자율성을 보장하는 데 성공하는 열쇠입니다.옥스포드 대학이 제안한 상당히 명확한 분류를 사용하여 유망 로봇의 "능력"을 4가지 클래스(세대)로 체계화할 수 있습니다.
- 1세대 유니버설 로봇의 프로세서 속도는 초당 30억 명령(MIPS)으로 도마뱀 수준이다. 이러한 로봇의 주요 특징은 사전에 프로그래밍된 단 하나의 작업만 수신하고 수행할 수 있다는 것입니다.
- 2세대 로봇(마우스 레벨)의 특징은 적응 행동, 즉 작업 수행 과정에서 직접 학습하는 것입니다.
- 3세대 로봇 프로세서의 성능은 이미 원숭이 수준인 1,000만 MIPS에 도달할 예정이다. 이러한 로봇의 특징은 작업을 받고 학습하려면 시연이나 설명만 필요하다는 것입니다.
- 4세대 로봇은 사람의 수준, 즉 독립적으로 생각하고 결정을 내릴 수 있는 수준에 부합해야 합니다.
선진국의 마이크로 전자 공학의 현재 상태에서는 이미 UAV를 사용하여 사람의 참여를 최소화하면서 본격적인 작업을 수행할 수 있습니다. 그러나 궁극적인 목표는 조종사를 의사 결정 속도, 메모리 용량 및 올바른 행동 알고리즘에서 동일한 기능을 갖춘 가상 사본으로 완전히 대체하는 것입니다.
미국 전문가들은 인간의 능력을 컴퓨터의 능력과 비교하려고 한다면 그러한 컴퓨터는 100조를 생산해야 한다고 믿습니다. 초당 작업을 처리하고 RAM이 충분합니다. 현재 마이크로프로세서 기술의 성능은 10배나 낮습니다. 그리고 2015년이 되어서야 선진국이 필요한 수준에 도달할 수 있을 것입니다. 이 경우 개발 중인 프로세서의 소형화가 중요하다.
오늘 최소 치수실리콘 반도체 기반 프로세서는 자외선 리소그래피 기반 생산 기술로 인해 제한을 받습니다. 그리고 미국 국방부 장관의 보고서에 따르면 2015년부터 2020년까지 최대 크기인 0.1 마이크론에 도달할 것이라고 합니다.
동시에 자외선 리소그래피의 대안은 스위치와 분자 프로세서를 만들기 위해 광학, 생화학 및 양자 기술을 사용하는 것입니다. 양자 간섭 방법을 사용하여 개발된 프로세서는 계산 속도를 수천 배, 나노 기술을 수백만 배 향상시킬 수 있다고 생각합니다.
실제로 무인 및 로봇 수단을 성공적으로 사용하는 데 중요한 요소인 유망한 통신 및 데이터 전송 수단에도 심각한 관심이 집중되고 있습니다. 그리고 이는 결국 모든 국가의 군대를 효과적으로 개혁하고 이행하기 위한 필수 조건입니다. 기술 혁명군사 문제에서.
미군의 로봇 배치 계획은 야심적이다. 더욱이 국방부의 가장 용감한 대표자들은 잠을 자면서 로봇 무리가 어떻게 전쟁을 벌이고 미국의 "민주주의"를 세계 어느 곳으로나 수출하는 동시에 미국인들은 집에 조용히 앉아 있는지 지켜보고 있습니다. 물론 로봇은 이미 가장 위험한 작업을 해결하고 있으며, 기술적 진보가만히 있지 않습니다. 그러나 독립적으로 전투 작전을 수행할 수 있는 완전한 로봇형 전투 대형을 만들 가능성에 대해 이야기하기에는 아직 이르다.
그럼에도 불구하고 새로운 문제를 해결하기 위해 가장 현대적인 창작 기술이 사용됩니다.
- UAV 본체 및 기타 로봇 장비용 스텔스 특성이 향상된 초경량, 초강력, 탄성 재료 개발에 사용되는 형질전환 생체고분자;
- UAV 전자 시스템에 사용되는 탄소 나노튜브. 또한 전기 전도성 폴리머의 나노입자로 만들어진 코팅을 사용하여 로봇 공학 및 기타 무장 전쟁 수단을 위한 동적 위장 시스템을 개발하는 것이 가능합니다.
- 마이크로전자공학과 마이크로기계 요소를 결합한 마이크로전자기계 시스템;
- 로봇 소음을 줄이기 위한 수소 엔진;
- 외부 영향에 의해 형태가 변하거나 특정 기능을 수행하는 '스마트 소재'. 예를 들어, 무인 항공기의 경우 DARPA의 연구 및 과학 프로그램 사무국은 현재 유인 항공기에 설치된 유압 잭과 펌프의 사용을 제거하여 UAV의 무게를 크게 줄이는 가변 비행 날개 개념 개발을 실험하고 있습니다. ;
- 정보 저장 장치 개발에 도약을 제공하고 로봇 및 무인 시스템의 "두뇌"를 크게 확장할 수 있는 자성 나노입자. 10~20나노미터 크기의 특수 나노입자를 사용해 달성한 이 기술의 잠재력은 제곱센티미터당 400기가비트에 달한다.
수중 전투 로봇 및 핵무기 운반 차량
무인 공중 정찰기의 출현으로 무인 공격 시스템이 개발되기 시작했습니다. 로봇, 스테이션 및 어뢰로 구성된 자율 수중 시스템의 개발도 동일한 경로를 따르고 있습니다.
군사 전문가인 드미트리 리토프킨(Dmitry Litovkin)은 국방부가 적극적으로 구현하고 있다고 말했습니다. “해군 로봇이 지상 및 공중 로봇과 함께 군대에 도입되고 있습니다. 지금 주요 임무수중 차량은 식별된 목표물을 공격하기 위한 신호를 전송하는 정찰로 구성됩니다.
TASS 보고서에 따르면 중앙 설계국 "Rubin"은 러시아 해군을 위한 로봇 단지 "Surrogat"의 컨셉 설계를 개발했습니다. 말한대로 최고 경영자중앙 설계국 "Rubin" Igor Vilnit, "자유 없는" 보트의 길이는 17미터, 배기량은 약 40톤입니다. 상대적으로 큰 크기와 다양한 목적으로 견인 안테나를 운반할 수 있는 능력 덕분에 잠수함의 물리적 필드를 사실적으로 재현하여 실제 UAV의 존재를 시뮬레이션할 수 있습니다. 새로운 장치는 지형 매핑 및 정찰 기능도 제공합니다.
새로운 장치는 해군이 전투잠수정으로 수행하는 훈련 비용을 절감하고 잠재적인 적에 대한 허위정보 활동을 보다 효과적으로 수행할 수 있게 해줄 것입니다. 이 장치는 5노트(9km/h)의 속도로 600마일(1100km)을 주행할 수 있다고 가정합니다. 드론의 모듈식 설계를 통해 기능을 변경할 수 있습니다. "대리자"는 비핵 잠수함과 핵 잠수함을 모두 모방할 수 있습니다. 최대 속도로봇은 24노트(44km/h)를 초과해야 하며 최대 다이빙 깊이는 600m입니다. 해군은 이러한 장비를 대량 구매할 계획이다.
"Surrogate"는 로봇 제품군을 이어가고 있으며 그 중 "Harpsichord" 제품이 잘 입증되었습니다.
다양하게 개조된 하프시코드 장치는 해군에서 5년 이상 운용되었으며 해저 측량 및 지도 작성, 침몰 물체 검색 등의 연구 및 정찰 목적으로 사용됩니다.
이 단지는 어뢰처럼 보입니다. Harpsichord-1R의 길이는 5.8m, 공중 중량은 2.5톤, 잠수 깊이는 6,000m입니다. 로봇의 배터리를 사용하면 추가 자원을 사용하지 않고 최대 300km의 거리를 이동할 수 있으며, 옵션 전원을 사용하면 이 거리를 여러 번 늘릴 수 있습니다.
앞으로 몇 달 안에 이전 모델(길이 - 6.5미터, 무게 - 3.7톤)보다 훨씬 더 강력한 Harpsichord-2R-PM 로봇의 테스트가 완료될 예정입니다. 제품의 구체적인 목표 중 하나는 평균 수심이 1200m인 북극해 바다에 대한 제어를 제공하는 것입니다.
로봇드론 '주노'. 사진 제공: 중앙임상병원 "루빈"
Rubin Central Design Bureau 라인의 경량 모델은 최대 1,000m의 다이빙 깊이와 50-60km의 범위를 갖춘 Juno 로봇 드론입니다. "Juno"는 선박에 가장 가까운 해역에서 정찰 작전을 수행하도록 설계되었으므로 훨씬 더 작고 가볍습니다(길이 - 2.9m, 무게 - 82kg).
“해저 상태를 모니터링하는 것이 매우 중요합니다”
– 러시아 미사일 및 포병 과학 아카데미의 대응 회원인 Konstantin Sivkov는 말합니다. 그에 따르면 수중 음향 장비는 간섭을 받기 쉬우며 해저 지형의 변화를 항상 정확하게 반영하지는 않습니다. 이로 인해 선박 교통에 문제가 발생하거나 손상될 수 있습니다. Sivkov는 자율적이라고 확신합니다. 해양 단지다양한 문제를 해결할 수 있게 됩니다. 분석가는 "특히 우리 군대에 위협이 되는 지역, 적의 대잠수함 방어 구역에서"라고 덧붙였습니다.
미국이 무인 항공기 분야의 리더라면 러시아는 수중 드론 생산의 리더입니다.
최대 취약한 당사자현대 미국의 군사 교리는 해안 방어입니다. 러시아와 달리 미국은 바다에 매우 취약합니다. 수중을 사용하면 엄청난 야망을 억제하는 효과적인 수단을 만들 수 있습니다.
일반적인 개념은 이것이다. 해군 함정과 상선, 유조선, 요트, 보트 등에서 발사되는 로봇 드론 그룹 “Surrogat”, “Shilo”, “Harpsichord” 및 “Juno”는 NATO 회원들의 마음을 사로잡을 것입니다. 이러한 로봇은 정보 분석 및 교환을 위한 중앙 집중식 시스템을 갖춘 단일 복합체로서 자동 모드 또는 그룹으로 자율적으로 작업하여 상호 작용 문제를 해결할 수 있습니다. 잠재적인 적의 해군 기지 근처에서 작동하는 5-15대의 로봇 무리는 방어 시스템의 방향을 혼란시키고 해안 방어를 마비시키며 제품 사용이 보장되는 조건을 조성할 수 있습니다.
우리 모두는 NTV 및 채널 1의 TV 보도를 통해 최근 "해양 다목적 시스템 "Status-6"에 대한 정보가 "유출"된 것을 기억합니다. 뒤에서 텔레비전 카메라로 촬영된 군복을 입은 회의 참석자는 어뢰처럼 보이는 물체나 자율 무인 수중 차량의 그림이 담긴 문서를 들고 있었습니다.
문서의 텍스트가 명확하게 표시되었습니다.
“해안 지역의 중요한 적 경제 시설을 파괴하고 광범위한 방사능 오염 구역을 만들어 해당 구역에서 장기간 군사, 경제 및 기타 활동을 수행하는 데 적합하지 않은 국가 영토에 허용할 수 없는 피해를 입힙니다.”
NATO 분석가들이 걱정하는 질문은 "러시아가 이미 핵폭탄을 운반하는 무인 로봇을 보유하고 있다면 어떨까요?!"입니다.
수중 로봇의 일부 작동 방식은 유럽 해안에서 오랫동안 테스트되어 왔다는 점에 유의해야 합니다. 이는 Rubin, Malachite 및 TsKB-16의 세 가지 디자인 국의 개발을 나타냅니다. 2020년 이후 5세대 전략수중무기 개발에 대한 전적인 책임을 지게 될 사람은 바로 그들이다.
앞서 Rubin은 모듈식 수중 차량 라인을 만들 계획을 발표했습니다. 설계자는 수중 및 바다 표면에서 작업을 수행하는 다양한 등급(소형, 중형 및 대형)의 군사 및 민간용 로봇을 개발할 계획입니다. 이러한 개발은 국방부와 북극 지역에서 활동하는 러시아 광산 회사의 요구에 초점을 맞추고 있습니다.
Novaya Zemlya의 Chernaya Bay에서 수중 핵폭발
미 국방부는 이미 수십 메가톤의 탄두를 탑재할 수 있는 러시아의 수중 드론 개발에 대해 우려를 표명한 바 있습니다.
중앙 연구소 "Kurs"의 Lev Klyachko 총책임자는 이러한 연구 수행을 발표했습니다. 출판물에 따르면 미국 전문가들은 러시아 개발에 코드명 "Canyon"을 부여했습니다.
Washington Free Beacon에 따르면 이 프로젝트는 전략적 현대화의 일부입니다. 핵전력러시아. “이 수중 드론은 고속그리고 장거리 여행도 할 수 있을 거예요.” 간행물에 따르면 "캐년(Canyon)"은 그 특성으로 인해 미국 잠수함의 주요 기지를 공격할 수 있을 것입니다.
해군 분석가 Norman Polmar는 Canyon이 이전에 자신의 책 중 하나를 썼던 소련 T-15 핵 어뢰를 기반으로 할 수 있다고 믿습니다. “ 러시아 함대그리고 그 전신인 소련 해군은 수중 시스템과 무기 분야의 혁신가였습니다.”라고 Polmar는 말했습니다.
깊은 깊이에 고정식 수중 미사일 시스템을 배치하면 항공모함과 선박 전체 편대가 편리하고 사실상 보호되지 않는 목표가 됩니다.
NATO 해군은 차세대 보트 건조를 위해 어떤 요구 사항을 갖고 있습니까? 이는 스텔스 증가, 최대 저소음 속도 증가, 통신 및 제어 개선, 몰입도 증가입니다. 평소와 같이 모든 것.
러시아 잠수함 함대의 개발에는 전통적인 교리를 버리고 해군에 적함과의 직접적인 충돌을 방지하는 로봇을 장착하는 것이 포함됩니다. 러시아 해군 총사령관의 성명은 이에 대해 의심의 여지가 없습니다.
빅토르 치르코프(Viktor Chirkov) 제독은 “다목적 핵잠수함과 비핵잠수함의 전투 능력 향상은 유망한 로봇 시스템을 무기에 통합함으로써 달성될 수 있다는 점을 분명히 인식하고 이해하고 있다”고 말했다.
우리는 통합 모듈형 수중 플랫폼을 기반으로 한 차세대 잠수함 건설에 대해 이야기하고 있습니다. 본부 디자인 부서현재 Igor Vilnit가 이끄는 해양 기술 (TsKB MT) Rubin은 프로젝트 955 Borey (일반 디자이너 Sergei Sukhanov) 및 677 Lada (일반 디자이너 Yuri Kormilitsin)와 함께합니다. 동시에 UAV 설계자들에 따르면 "잠수함"이라는 용어는 역사가 될 수 있습니다.
적절한 모듈("Status" 또는 "Status-T", 미사일 시스템, 양자 기술 모듈, 자율 정찰 단지 등). 가까운 미래의 임무는 Rubin 및 Malachite 설계국의 프로젝트를 기반으로 수중 전투 로봇 라인을 만들고 구축하는 것입니다. 연속 생산 TsKB-16 개발을 기반으로 한 모듈.
2018-03-02T19:29:21+05:00 알렉스 자루빈조국의 방어국방, 러시아, 미국, 핵무기수중 전투 로봇과 핵무기 운반 차량 무인 공중 정찰기의 출현과 함께 무인 타격 시스템이 개발되기 시작했습니다. 로봇, 스테이션 및 어뢰로 구성된 자율 수중 시스템의 개발도 동일한 경로를 따르고 있습니다. 군사 전문가 드미트리 리토프킨(Dmitry Litovkin)은 국방부가 로봇 무인 제어 시스템과 단지를 적극적으로 도입하고 있다고 말했다. 전투용: “육상, 공중 로봇과 함께 해상 로봇이 군대에 도입되고 있습니다. 지금...알렉스 자루빈 알렉스 자루빈 [이메일 보호됨]저자 러시아 한가운데서
로봇 해양 이동 물체(MMO) 제작의 타당성은 다음과 같은 필요성 때문입니다.
- 수자원 환경 모니터링;
- 바다와 강 운송 운하, 항구, 만, 개울의 지도 제작;
- 해양 지역에 대한 통제 수준을 높인다.
- 접근하기 어려운 지역(북극 및 극동)에서 자원 개발의 효율성을 높입니다.
- 해상 운송의 지능화 증가;
- 국내 조선의 경쟁력을 높이고 외국 기술에 대한 의존도를 낮추는 것입니다.
주요 연구분야 및 제품
- 자율 무인 수중 차량의 지능형 모션 계획 및 적응 제어를 위한 시스템 개발
- 자율 무인 선박의 지능형 동작 계획 및 적응 제어를 위한 시스템 개발
- 해양 이동 물체(MPO)의 수학적 및 반자연적 모델링을 위한 시스템 개발
- 자율 해양 이동 물체 운영자를 위한 훈련 단지 개발
문제 해결을 위해 제안된 방법 및 접근법
- 유체역학적 특성을 결정하는 비선형 다중 연결 수학적 모델을 구축하는 방법
- 자동 조종 장치 구축을 위한 위치-궤적 제어 방법
- 좌표 결정의 정확성을 높이기 위한 항법 데이터 통합 방법
- 불확실한 외부 힘과 알려지지 않은 MPO 매개변수를 추정하기 위한 비선형 관찰자의 합성 이론
- 정지 및 이동 장애물 회피를 위한 지능형 모션 플래너 구축 방법
- 소프트웨어의 센서 하위 시스템에 대한 요구 사항과 계산 비용을 최소화하면서 장애물을 피하기 위해 제어 시스템의 불안정한 작동 모드를 사용하는 방법
해양 이동체 자동 제어 시스템 제안
리뷰에서 알 수 있듯이 기존 시스템 MPO 관리, 현대적인 접근 방식시스템 설계는 주어진 주행 모드의 좁은 범위에서 주어진 제어 품질을 제공합니다. 현재 속도가 떨어지는 상황에서 외부 환경 MPO 속도를 초과하거나 이에 필적하는 경우 상호 연결된 모션을 별도의 채널로 분할하기 위한 조건이 충족되지 않으며 드리프트 각도가 작은 것으로 간주될 수 없습니다. 이러한 경우 외부 제어되지 않은 흐름을 사용하여 이동의 다중 연결성을 고려하여 MPO의 궤적을 계획하고 구현해야 합니다. 장애(예: 에너지 제한으로 인해 완전히 보상할 수 없는 강한 전류)로 인해 MPO가 "큰" 편차 영역에 들어가면 안정성이 침해될 수 있으며 결과적으로 비상 또는 위기 상황 이와 관련하여 선험적 환경 불확실성의 극한 모드 및 조건에서 해양 로봇 시스템의 위치-궤적 제어 방법을 개발하는 문제가 관련됩니다.
MPO 제어 시스템을 개발할 때 다음 설계 단계를 수행해야 합니다.
1. 수학적 모델의 구축
2. 자동 조종 합성
3. 하드웨어 및 소프트웨어 구현
해양 이동체 제어 시스템 설계 단계
수학적 모델 구축
수중 좌표계
쌍동선형 수상차량의 좌표계
수중 모드에서 MPO 움직임을 제어하기 위한 효과적인 시스템을 개발하려면 MPO 움직임에 대한 적절한 수학적 모델이 필요합니다. 특히 중요한 것은 무인 차량으로서 MPO의 표시된 이동을 수행할 때 수학적 모델의 적절성입니다. MPO의 수학적 모델을 올바르게 구성하면 MPO 모션 제어 시스템 설계의 품질이 크게 결정되며, 무엇보다도 개발 중인 제어 시스템의 실제 속성에 대한 설계 결과의 적절성이 결정됩니다.
자동 조종 장치 및 작동 알고리즘 합성
특허를 받은 독창적인 제어 알고리즘은 다음 작업을 수행하기 위해 MPO의 액추에이터에 대한 제어 동작의 형성을 보장합니다.
- 기본 좌표 공간의 특정 지점에서 안정화하고 필요한 경우 원하는 방향 각도 값으로 안정화합니다.
- 일정한 속도 V와 주어진 방향으로 주어진 궤적을 따라 이동합니다.
- 주어진 방향과 속도 등에 대한 추가 요구 사항 없이 주어진 궤적을 따라 주어진 지점으로 이동합니다.
단순화된 자동 조종 장치 구조
소프트웨어 및 하드웨어 구현
우리는 제어, 계획, 탐색 및 장비 상호 작용 알고리즘을 구현하는 소프트웨어 및 하드웨어 복합체를 제공하며 다음을 포함합니다.
온보드 컴퓨터
지상 또는 이동 통제 센터
네비게이션 시스템
기술 비전 시스템을 포함한 센서 하위 시스템
MPO 제어 시스템의 소프트웨어 알고리즘 부분을 테스트하기 위해 소프트웨어 시뮬레이션 콤플렉스가 개발되고 있습니다. 제안된 단지의 기능을 통해 외부 환경, 센서, 내비게이션 시스템 및 기술 비전 시스템을 시뮬레이션하고 오류를 설정할 수도 있습니다.
제어 알고리즘을 테스트하고 이를 온보드 컴퓨터에 구현한 후 반자연적 모델링을 사용하여 소프트웨어를 검증합니다.
완료된 프로젝트
- R&D “자율 무인 수중 차량을 위한 통합 내비게이션 및 모션 제어 단지 개발”, 2010, OKB OT RAS
- 연구 작업 "정찰, 순찰, 수색 및 구조 활동 문제 해결을 위한 자율 무인 수중 차량용 통합 제어 및 항법 시스템 개발", 2012 SFU
- 연구 "자율 무인 수중 차량을 위한 지능형 모션 제어 시스템 개발", 2012-2013, IPMT FEB RAS
- R&D “표준 AUV 플랫폼용 제어 시스템 개발” 2012 - 2014, “중앙 연구소 “Kurs”
- R&D "개발 기술 프로젝트다수의 유망한 표준 AUV 플랫폼", 2012 - 2014, "중앙연구소 "Kurs"
- 연구 “수상 미니선박 기반 자율 로봇 시스템 개발”, 2013, SFU
- 연구 작업 "최적의 다중 연결 비선형 제어 시스템의 분석적 합성 방법 개발", 2010~2012, 러시아 기초 연구 재단 지원.
- 연구 작업 "불안정한 모드를 사용하여 선험적으로 비공식적 환경에서 작동하는 움직이는 물체를 위한 제어 시스템의 구축 및 연구를 위한 이론적 기초 개발", 2010~2012, 러시아 기초 연구 재단에서 지원.
- 연구 작업 "극한 모드 및 환경 불확실성 조건에서 해양 로봇 시스템의 위치-궤적 제어 이론 및 방법"(No. 114041540005). 2014-2016
- RFBR 16-08-00013 견고한 외란 관측기와 참조 모델을 사용하여 위치-궤적 제어 시스템의 2루프 적응 방법 개발. 2016-2018
- R&D “Azv 바다 환경 모니터링을 위한 무인 보트 개발”
자율주행 미니보트 개발 프로젝트
일반적인 AUV 플랫폼에 대한 자동 제어 시스템 개발 프로젝트
수상정 지능형 제어시스템 개발사업
특허
추가 자료
출판물
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군사 목적을 위한 해군 로봇 공학
제3천년기 세계문명의 발전에서 가장 중요한 방향은 세계해양자원의 발전이었다. 이 지역은 세계 해양의 천연자원 개발 관점뿐만 아니라 국가의 국가 안보 보장 측면에서도 러시아에게 흥미로운 지역입니다.
“네트워크 중심 공간”의 일러스트레이션
러시아 연방에서 세계 해양의 수중 공간 및 자원 개발과 관련된 문제의 관련성은 다음과 같은 승인을 받은 "2021년까지 러시아 연방의 심해 전력 및 자산 개발 개념"에 정의되어 있습니다. 러시아 연방 대통령. 해상 전투 작전 개발의 주요 방향은 개발된 수중 인프라의 사용을 포함하여 정보 전송을 위한 네트워크 기술의 사용을 기반으로 하는 "네트워크 중심 공간" 개념의 구현과 관련됩니다. 세계 해양의 주요 지역에는 수상 및 수중 감시 시스템을 배치하고 통신 시스템 및 해군 무기 운반선을 단일 정보 네트워크로 통합해야 합니다. 전통적인 군대(선박, 항공기, 잠수함), 무인 항공기(UAV), 무인 수중 차량(UUV) 및 무인 보트(UUV) 기반 로봇 시스템과 함께 정보 네트워크의 주요 요소로서 작전적으로 배치됩니다. . 주로 수중 운반선, 다양한 유형과 목적의 하부 장비에서 발생합니다.
해외 주요국들은 이미 수중 상황 조사, 지뢰 탐지 및 파괴 등의 임무를 수행하는 수중로봇시스템(RTC)을 보유하고 있으며, 무기를 탑재할 수 있는 수중 차량 제작 작업도 활발히 진행되고 있다. 따라서 해군 발전을 계획하는 과정에서 해상 무장전을 수행하기 위한 로봇 시스템의 개발 및 사용에 대한 세계적 추세를 고려해야 합니다.
현재 수중 로봇 개발을 방해하는 여러 가지 규제 및 조직 문제가 있습니다.
1) 결석 규제 체계로봇 시스템의 개발 및 적용 분야 모두에서;
2) 군공업복합체에 전문부문의 부재;
3) 일반 디자이너 연구소가 부족합니다. 수중 로봇 개발 분야에서 국가 기술 정책의 실제 구현을 담당합니다.
4) RTK 샘플을 테스트하고 이를 사용하기 위한 전술 기술의 실제 테스트를 위한 영구 테스트 장소가 러시아 연방 영토에 없습니다.
5) 수중 로봇 공학 분야의 과학 연구 및 기술 개발 결과에 대한 부서 간 정보 교환 시스템의 불완전성.
이러한 문제를 해결하는 몇 가지 방법을 살펴보겠습니다.
해양 RTK 개발 계획 자동화
해양 RTK 개발을 위한 프로그램 목표 계획
프로그램 목표 계획은 "목표-방법-수단"이라는 논리적 체계에 따라 구축됩니다. RTK 개발과 관련하여:
목표 - 함대 요구 사항;
방법 – 해양 RTK 적용 모델
제품 – RTK의 명칭 및 성능 특성.
해양 RTK 개발 계획 자동화는 다음 문제를 해결할 수 있는 정보 및 분석 시스템의 구현을 의미합니다.
해군 내에서 개발된 MRS의 위치를 결정합니다.
MRS 사용을 위한 작전-전술 모델 개발
NPA, BEC, UAV 사용을 위한 모델 개발 및 연구 모델링 수행
개발된 MRS의 개발 방향과 최적의 구성을 결정하는 단계,
개발된 유망 소형 미사일 시스템을 위한 무기 구성 결정
해양 RTK 개발 계획 수립
RTK 창설을 위한 프로그램 및 계획의 군사 경제적 효율성에 대한 비교 평가
RTK 개발 계획의 구현을 모니터링합니다.
해양 로봇 시스템 모델링을 위한 복합체
RTK 개발 계획의 주요 문제 중 하나는 유망한 RTK의 기능 및 적용 방법을 모델링하는 것입니다. 모델링 콤플렉스를 만들면 다음이 가능해집니다.
할당된 문제를 해결하기 위해 MRS를 구성하기 위한 옵션의 효율성을 계산, 평가 및 분석합니다.
표준 형식화된 적용 설명 모델 개발
다양한 전술의 평가 및 분석 나누는 다양한 방식함대의 특정 문제를 해결할 때 RTK
해양 RTK 제어 시스템 작동의 작동 모드 및 논리(전술)를 테스트합니다.
전술적, 기술적 요구사항의 정당화
달성 가능 여부 평가 전술적, 기술적 특성유망한 RTK.
교육 및 훈련 단지
RTK를 효과적으로 사용하는 데 있어 중요한 문제는 운영자가 RTK를 관리할 수 있는 적절한 교육 및 교육 도구를 개발하는 것입니다. 기존 시뮬레이터에는 군용 로봇 시스템의 운용자 훈련에 사용할 수 없다는 여러 가지 중요한 단점이 있습니다.
JSC 중앙연구소 쿠르스 창설 원기원격 제어 무인 수중 차량(TIPA) 운영자를 위한 교육 및 훈련 단지로, 이를 기반으로 수중 RTK 운영자를 위한 시뮬레이터를 만들 수 있습니다.
단지의 주요 장점:
1 표준 유형 제어 패널 사용;
2. 운영자가 시뮬레이터에 대해 교육을 받은 새로운 유형의 TYPE을 추가하는 기능
3. 모델 작동의 적절성을 유지하면서 TYPE의 설계를 변경할 수 있는 능력(부착물)
4. 훈련 장면을 강사가 독립적으로 구성합니다.
5 운용자가 임무를 수행하는 동안 외부 환경의 매개변수를 변경할 수 있는 능력;
6 운영자 작업 및 보고서 생성에 대한 자동 평가;
7. 운영자의 임무 통과 기록 및 후속 재생
8. TYPE, 플랑크톤, 바닥의 식물의 역학에 대한 해류의 영향 과정 모델링;
10. TYPE의 설계 및 운영 규칙에 대한 참조 정보의 가용성.
해양 로봇 시스템 모델링을 위한 복합체
TN PA 운영자를 위한 교육 단지의 외관 및 화면 형태
규제 및 방법론 자료
JSC 중앙 연구소 "Kurs"(SC R&D "Robot-Norma-K" 프레임워크 내)는 규범적 법률 행위의 개발, 테스트 및 적용 프로세스를 규제하는 USNBD(통합 규범 문서 시스템) 프로젝트를 개발했습니다. 다음 표준의 프로젝트로 구성된 수중 로봇 공학의 무선 전자 시스템 측면에서:
“무인 수중 차량. 자율성과 통제";
"원격 조종 수중 차량(TN PA)";
“무인 수중 차량. 페이로드 물리적 인터페이스.
표준 초안에서 “무인 수중 차량. 자율성과 제어”에서는 자율 UUV의 분류를 제안하고 수중 로봇 개발 분야의 통일된 용어를 소개합니다. 자율 모드에서 수중 차량 기능의 특성에 주된 관심을 기울이고 수중 차량의 자율성 수준을 평가하기 위한 기준이 확립되었으며 UUV 제어 시스템 하위 시스템의 기능적 분할이 제안되었습니다. UUV의 기능이 나열되고 설명되어 있으며 어느 정도는 자율 민간 또는 이중 용도 차량에 구현되어야 합니다. 또한 이 표준은 다양한 법인에 사용할 수 있는 기본 명령 목록을 설정합니다.
"원격 조종 수중 차량(ROV)" 표준 초안에는 용어 조항이 포함되어 있으며 원격 조종 수중 차량의 세부 분류를 소개하고 목록을 작성합니다. 프로젝트 문서 ROV 개발 단계에서 생성되어야 하는 표준의 기술 요구 사항은 설계, 전기 장비, 장치의 주요 하위 시스템(추진 및 조향 장치, 제어 장치, 조작기, "표면" 장비 - ROV, 하강 및 상승 장비의 제어판 및 전원 공급 시스템).
초안 표준“무인 수중 차량. 페이로드 물리적 인터페이스'는 자율 UUV의 페이로드 모듈의 특성을 규제합니다. 규제 문서차량의 임무에 따라 결정된 시스템 구성요소와 페이로드 모듈의 다양한 조합을 통합하는 데 필요한 매개변수를 설계자에게 제공하도록 설계되었습니다. 동시에 특수 장비의 모델 및 유형을 지정하지 않으며 수중 로봇 공학을 위한 새로운 유형의 장비 사용 가능성을 제한하지 않습니다. 표준은 모듈의 최대 중량 및 크기를 포함하여 페이로드 모듈의 물리적 특성을 정의합니다. 페이로드 모듈의 기계적 및 전기적 분리형 연결에 대한 요구 사항, 설계 요구 사항, 가용성 및 구성 요구 사항이 포함되어 있습니다. 자체 시스템모듈 제어 및 장치 자체의 제어 시스템과의 상호 작용 이 경우 하드웨어 구현과 같은 페이로드 모듈 제어 시스템의 매개 변수 선택에 대한 결정은 운영 체제프로그래밍 언어는 표준에 의해 제한되지 않습니다.
L.M. KLYACHKO, 기술 과학 박사, Maritime Collegium NES 회장, JSC 중앙 연구소 Kurs 소장, JSC Concern Morinformsystem - Agat V.V. HANYCHEV. 박사, 대리. 유전자. JSC 중앙 연구소 소장 Kurs, JSC Concern Morinformsystem - Agat
특수 목적 기금 회계 특수 목적 기금은 기업의 순이익과 창업자의 기부금으로 구성됩니다. 특수목적기금은 축적기금, 소비기금, 사회부문기금이 있는데, 그 중 첫 번째가 축적기금이다.
작가 미나에바 류보프 니콜라예브나2.3. 노동 연금 할당 조건 다양한 시민 범주 노동연금산정기준은 다양하며, 퇴직연령(남성은 60세, 여성은 55세)에 도달하면 노령근로연금이 지급된다. 은퇴 연령 이상의 인구
책에서 연금 : 계산 및 등록 절차 작가 미나에바 류보프 니콜라예브나8.1. 노동 연금 할당 마감일 연금 신청서를 미리 제출하는 것이 좋으며, 사전에 준비해야 하는 모든 필수 서류를 함께 제출하는 것이 좋습니다. 노령근로연금 또는 연금수급자가 선택한 부분을 위해서는
책에서 연금 : 계산 및 등록 절차 작가 미나에바 류보프 니콜라예브나11.4. 국가 연금 할당 절차 "러시아 연방의 국가 연금 조항에 관한 연방법"에 따라 다음과 같은 유형의 연금이 구별됩니다. 장애 연금; 사별연금
책에서 연금 : 계산 및 등록 절차 작가 미나에바 류보프 니콜라예브나12.4. 장기 근속을 위한 연금 할당 절차 기존 관행에 따르면 인사 서비스는 노령, 장애, 장기 근속 및 유족 연금에 대한 직원 지명 문제를 다루고 있습니다. 정부 기관,
마이다스 선물 책에서 작가 기요사키 로버트 토루롤렉스와 해병대 가짜 롤렉스와 해병대가 브랜드 컨셉과 어떤 관련이 있는가?가장 직접적인 것입니다. 옛날에 부자아버지가 가짜 롤렉스 시계를 짓밟았을 때 나는 처음으로 진짜 브랜드가 무엇인지 깨달았다. 인생에서 그것이 얼마나 중요한지 깨달았습니다. 지금
오랜 시간이라는 책에서. 세계 속의 러시아. 경제사에 관한 에세이 작가 가이다르 에고르 티무로비치§ 7. "전쟁 공산주의"에서 NEP로 혁명 운명의 핵심 쟁점은 군대와 도시에 식량을 공급하는 것이었다. 혁명에서 어떤 정치세력이 승리할 것인가는 그의 결정에 달려 있었다. 최소한의 곡물 공급을 보장하기 위해
러시아의 존재에 대한 위협을 격퇴하기 위한 긴급 조치에 관한 책에서 작가 글라지예프 세르게이 유리예비치“러시아와 유럽 간의 군사적 충돌을 조직하는 것은 미국에게 가장 바람직한 일입니다.” 쿠데타를 조직하고 완전한 통제하에있는우크라이나의 구조에 대해 국가 권력, 워싱턴은 러시아 세계의 이 부분을 변화시키는 데 베팅하고 있습니다.
책에서 제 3의 정치 세력 작가 고로드니코프 세르게이계급정체성 출현 직전의 육군 장군들의 금제복이 점차 대통령 측의 민간복을 대체하고 있다. 법 집행 기관 지도부의 행동 스타일도 변화하고 있습니다. 크렘린궁 경비대장, 그 뒤를 이어
저자의 러시아 해양 정책, 2014 No. 10 책에서2030년까지의 러시아 연방 해양 교리 러시아 연방 대통령 V.V. 푸틴의 승인을 위해 제안된 프로젝트(약어로 출판) I. 일반 조항 러시아 연방 해양 교리(이하 해양 교리)는 다음과 같습니다.
소치와 올림픽 책에서 저자 넴초프 보리스 작성자: 게데스 브래드(Geddes Brad) 책에서 Google 애드워즈. 종합 가이드 작성자: 게데스 브래드(Geddes Brad)AdWords의 입찰 옵션 AdWords에는 여러 가지 입찰 방법이 있습니다. 최대 CPC 설정(CPC 수동 설정)이 기본 설정입니다. 그러나 다른 방법이 귀하의 목적에 더 적합할 수도 있습니다. 이러한 옵션은 다음에서 사용할 수 있습니다.
Google AdWords 책에서. 종합 가이드 작성자: 게데스 브래드(Geddes Brad)수익성 있는 입찰 전략 최대 CPC 입찰 방법을 사용할 때는 가치를 직접 파악해야 합니다. 아래에는 몇 가지 전략이 있습니다. 계정의 여러 섹션(그룹)에서 입찰가를 설정할 수 있습니다.
벤 호로비츠평시 및 전시 CEO 평시 CEO는 올바른 절차를 따르면 승리가 보장된다는 것을 알고 있습니다. 전시 CEO는 승리를 위해 모든 절차를 중단하고, 평시 CEO는 큰 그림에 집중하고 수용의 힘을 위임합니다.
책에서 쉽지 않을 것이다 [답보다 질문이 더 많은 경우 비즈니스를 구축하는 방법] 벤 호로비츠전시 CEO와 평시 CEO의 자질을 겸비할 수 있을까? CEO는 전시와 평화 모두에서 회사를 운영하는 데 필요한 역량을 키울 수 있을까? 평시 CEO로는 실패했지만 성공했다는 것은 쉽게 증명할 수 있다.