Inventory number IRN Number of state registration
0225РК01344 BR28713375-OT-25 0125РК01082
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Промежуточный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 5 106
Total number of pages Patents Illustrations
149 0 18
Amount of funding Code of the program Table
236401619 О.1511 21
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Многоцелевая роботизированная беспилотная летательная платформа дистанционного мониторинга (AeroScope)
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Абдолдина Фарида Наурузбаевна , Мухамедиев Равиль , Витулёва Елизавета Сергеевна , Оксененко Алексей Алексеевич , Кириенко Алексей Владимирович , Қанат Мақсат Алыбекұлы , Кучин Ян Игоревич , Тлебалдиева Лейла Шайдылдаевна , Терехов Алексей Геннадьевич , Gopejenko Viktors , Сулейменов Ибрагим Эсенович , Черный Сергей Григорьевич , Сымагулов Адилхан , Мухамедиева Елена , Белоусов Алексей , Юничева Надия Рафкатовна , Samyratova Alina , Мұхтаров Асылбек Сансызбайұлы , Вязигин Валерий , Алжанов Еркен Болатович , Оксененко Алексей Фёдорович , Даруш Жәнібек Асқарұлы , Абрамкина Ольга Александровна , Городецкая Людмила Александровна , Магжанов Ади , Куанышпаев Адиль , Ашимов Темирлан , Калдыбаев Чингисхан Каирбекович , Гизатулин Кирилл Дмитриевич , Саидұлы Азамат , Медетов Ермұхамет Серікұлы ,
3
2
2
2
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Объектом исследования, разработки и проектирования в данном проекте является многоцелевая роботизированная беспилотная летательная платформа (БЛП) типа VTOL – гибридный беспилотный аппарат вертикального взлёта и посадки, предназначенный для выполнения задач дистанционного мониторинга природных, сельскохозяйственных и труднодоступных территорий, а также для работы в условиях ограниченного пространства. В состав объекта включаются конструктивные элементы беспилотной платформы (корпус, силовая установка, система винтов, аэродинамическое крыло), бортовые навигационные и вычислительные подсистемы (GNSS, RTK, инерциальные модули, системы визуально-инерциальной навигации), а также аппаратно-программные средства сбора, передачи и обработки данных (RGB-, мультиспектральные и тепловизионные камеры, модули телеметрии, системы реального видеопотока, программные комплексы анализа данных). Таким образом, объектом исследования выступает интегрированная беспилотная платформа, объединяющая конструктивные, аэродинамические, навигационные, программные и аналитические компоненты, обеспечивающие выполнение задач высокоточного мониторинга с использованием современных технологий аэродинамического моделирования, спутниковой навигации и интеллектуальной обработки данных.

Осы жобадағы зерттеу, әзірлеу және жобалау объектісі VTOL типті көп мақсатты роботтандырылған ұшқышсыз ұшу платформасы (БЛП) – табиғи, ауыл шаруашылығы және қол жеткізу қиын аумақтарды қашықтықтан мониторингтеу міндеттерін орындауға, сондай-ақ шектеулі кеңістік жағдайында жұмыс істеуге арналған тік ұшу және қону гибридті ұшқышсыз аппараты болып табылады. Объектінің құрамына пилотсыз платформаның конструктивтік элементтері (корпус, күштік қондырғы, бұрандалар жүйесі, аэродинамикалық Қанат), борттық навигациялық және есептеу кіші жүйелері (GNSS, RTK, инерциялық Модульдер, визуалды-инерциялық навигация жүйелері), сондай-ақ деректерді жинау, беру және өңдеудің аппараттық-бағдарламалық құралдары (RGB -, мультиспектрлік және термовизиялық камералар, телеметрия модульдері, нақты бейне ағыны жүйелері, Деректерді талдаудың бағдарламалық кешендері). Осылайша, зерттеу нысаны заманауи аэродинамикалық модельдеу, спутниктік навигация және деректерді интеллектуалды өңдеу технологияларын пайдалана отырып, жоғары дәлдіктегі мониторинг міндеттерін орындауды қамтамасыз ететін конструктивті, аэродинамикалық, навигациялық, бағдарламалық және аналитикалық компоненттерді біріктіретін интеграцияланған ұшқышсыз платформа болып табылады.

Создание системы поддержки агротехнических мероприятий в растениеводстве на базе комплекса систем мониторинга и методов искусственного интеллекта, обеспечивающих повышение эффективности кормового агропроизводства.

Жемшөп агроөнеркәсіп өндірісінің тиімділігін арттыруды қамтамасыз ететін жасанды интеллект әдістері мен мониторинг жүйелерінің кешені негізінде өсімдік шаруашылығында агротехникалық іс-шараларды қолдау жүйесін құру.

Использованы системный анализ, 3D-проектирование и параметрическое моделирование. Проведены аэродинамические расчёты в CFD и моделирование работы винтов. Применены методы GNSS/RTK-обработки и тестирование навигационных модулей. Для анализа данных задействованы алгоритмы машинного обучения и фотограмметрия.

Жүйелік талдау, 3D жобалау және параметрлік модельдеу қолданылады. CFD-де аэродинамикалық есептеулер және бұрандалардың жұмысын модельдеу жүргізілді. GNSS/RTK өңдеу әдістері және навигациялық модульдерді тестілеу қолданылды. Деректерді талдау үшін машиналық оқыту алгоритмдері мен фотограмметрия қатысады.

В результате работы над проектом создана функциональная многоцелевая беспилотная платформа AeroScope, объединяющая преимущества гибридной схемы VTOL и энергоэффективного летательного крыла. Разработан полный конструкторский комплект: 3D-модели, компоновочные схемы, аэродинамические решения и рабочие элементы корпуса из композитов. Проведено CFD-моделирование, включающее расчёт поляр крыла, анализ обтекания профиля MH-61, моделирование работы несущих и маршевых винтов, а также оценку нагрузок на основные узлы конструкции. Научная новизна проекта заключается в сочетании трёх ключевых решений: - интеграция аэродинамического профиля MH-61 в лёгкую VTOL-платформу с адаптацией параметров под низкоскоростной крейсерский режим; - совмещение RTK-навигации, мультиспектральной и тепловизионной съёмки в единой аппаратно-программной архитектуре с высокой точностью геопривязки; - использование вычислительной аэродинамики и цифровой оптимизации конструкции для повышения энергоэффективности и стабильности полёта. В совокупности эти результаты обеспечивают переход от типового БПЛА к специализированной научно-технической платформе, предназначенной для высокого уровня мониторинга, что расширяет возможности дистанционного анализа территорий и повышает качество получаемых данных.

Жоба бойынша жұмыс нәтижесінде VTOL гибридті схемасы мен энергияны үнемдейтін ұшу қанатының артықшылықтарын біріктіретін функционалды көп мақсатты ұшқышсыз aeroscope платформасы құрылды. Толық дизайн жиынтығы әзірленді: 3D модельдері, орналасу схемалары, аэродинамикалық шешімдер және композиттерден жасалған корпустың жұмыс элементтері. CFD модельдеу жүргізілді, оның ішінде Қанат полярын есептеу, MH-61 профилінің айналымын талдау, жүк көтергіш және Марш бұрандаларының жұмысын модельдеу және құрылымның негізгі түйіндеріне жүктемелерді бағалау. Жобаның ғылыми жаңалығы үш негізгі шешімнің үйлесімінде жатыр: - MH-61 аэродинамикалық профилін төмен жылдамдықты круиздік режимге бейімделген параметрлері бар жеңіл VTOL платформасына біріктіру; -RTK-навигацияны, мультиспектралды және термовизиялық түсірілімді бірыңғай аппараттық-бағдарламалық архитектурада жоғары геореференттік дәлдікпен біріктіру; - энергия тиімділігі мен ұшу тұрақтылығын арттыру үшін есептеу аэродинамикасын және дизайнды цифрлық оңтайландыруды пайдалану. Жиынтықта бұл нәтижелер аумақтарды қашықтықтан талдау мүмкіндіктерін кеңейтетін және алынған деректердің сапасын арттыратын мониторингтің жоғары деңгейіне арналған мамандандырылған ғылыми-техникалық платформаға үлгілік ҰҰА-дан көшуді қамтамасыз етеді.

AeroScope - гибридный VTOL массой до 20 кг с композитной конструкцией и крылом профиля MH-61. Оснащён RGB-, мультиспектральными и тепловизионными сенсорами с GNSS/RTK-привязкой. Время полёта достигает 100 минут, скорость - до 150 км/ч, связь - до 25 км. Модульная архитектура снижает эксплуатационные затраты и расширяет спектр задач мониторинга.

AeroScope-салмағы 20 кг-ға дейінгі гибридті VTOL, композициялық құрылымы және MH-61 Профильді қанаты бар. GNSS/RTK байланысы бар RGB, мультиспектрлі және термиялық сенсорлармен жабдықталған. Ұшу уақыты 100 минутқа жетеді, жылдамдығы - 150 км/сағ дейін, байланыс - 25 км-ге дейін.

Не внедрено

Енгізілген жоқ

Гибридная схема снижает энергозатраты и увеличивает дальность и длительность полёта. Высокая точность GNSS/RTK снижает количество повторных вылетов и повышает качество данных. Модульная конструкция уменьшает стоимость обслуживания и ускоряет ремонт. Платформа обеспечивает существенный прирост производительности мониторинга по сравнению с чистыми мультикоптерами.

Гибридті схема энергия шығынын азайтады және ұшу ауқымы мен ұзақтығын арттырады. GNSS/RTK жоғары дәлдігі қайталану санын азайтады және деректер сапасын жақсартады. Модульдік дизайн техникалық қызмет көрсету құнын төмендетеді және жөндеуді тездетеді. Платформа таза мультикоптерлермен салыстырғанда бақылау өнімділігінің айтарлықтай өсуін қамтамасыз етеді.

Экологический мониторинг и природопользование: оценка состояния почв, растительности, прогноз рисков ЧС (в том числе, паводков), выявление экологических угроз. Сельское хозяйство (точное земледелие, животноводство): для оценки урожайности, выявления проблемных зон, снижения затрат на удобрения и гербициды. Безопасность территорий: обнаружение несанкционированного проникновения, мониторинг доступа техники, людей и животных. Геоинформационные системы и цифровая трансформация агропромышленного комплекса. Научные исследования и подготовка специалистов в сфере ИИ, ДЗЗ, обработки данных, робототехники.

Экологиялық мониторинг және табиғатты пайдалану: топырақтың, өсімдіктердің жай-күйін бағалау, ТЖ (оның ішінде су тасқыны) тәуекелдерін болжау, экологиялық қатерлерді анықтау. Ауыл шаруашылығы (нақты егіншілік, мал шаруашылығы): өнімділікті бағалау, проблемалық аймақтарды анықтау, тыңайтқыштар мен гербицидтерге шығындарды азайту. Аумақтардың қауіпсіздігі: рұқсатсыз кіруді анықтау, техниканың, адамдар мен жануарлардың қол жетімділігін бақылау. Геоақпараттық жүйелер және агроөнеркәсіптік кешеннің цифрлық трансформациясы. АИ, ЖҚЗ, деректерді өңдеу, робототехника саласында ғылыми зерттеулер және мамандар даярлау.

UDC indices
528.85:504.5:004.8
International classifier codes
28.23.27;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Роботизированные системы; Беспилотные летательные аппараты (БПЛА); Искусственный интеллект (ИИ); Компьютерное зрение; Машинное обучение; Навигация (GPS, RTK); Мониторинг сельскохозяйственных угодий; Экологический мониторинг; Энергоэффективные технологии;
Key words in Kazakh
Роботты жүйелер; Ұшқышсыз ұшу аппараттары; Жасанды интеллект (AI); Компьютерлік көру; Машиналық оқыту; Навигация (GPS, RTK); Ауыл шаруашылығы жерлерінің мониторингі; Қоршаған ортаның мониторингі; Энергия тиімді технологиялар;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович /
Head of work Абдолдина Фарида Наурузбаевна Кандидат технических наук / да
Native executive in charge Витулёва Елизавета Сергеевна Нет