Устройство предусматривает внедрение технологий искусственного интеллекта в этапы испытаний новых транспортных средств. Это существенно сократит время между их проектированием и выходом на рынок. Кроме того, внедрение регистратора позволит перейти к следующему важному этапу — разработке собственного блока управления двигателем, отвечающего самым современным международным стандартам.
Российские разработчики и производители автотранспорта столкнулись с серьезной проблемой. После введения санкций им стало недоступно оборудование, позволяющее ускорить анализ результатов испытаний новых транспортных средств. Потеря времени может оказаться критической при выводе готовой продукции на потребительский рынок. Поэтому потребность в импортозамещении систем диагностирования и испытаний стала жизненно необходимой.
Ученые кафедры эксплуатации наземного транспорта в нефтегазовой промышленности и строительстве (ЭНТ) УГНТУ взялись создать программно-аппаратный комплекс для оптимизации процесса испытаний при разработке транспортных средств. «Интеллектуальная система бортовой синхронной регистрации и анализа рабочих параметров мехатронных систем транспортного средства» — таково полное название проекта, который реализуется в сотрудничестве с ПАО «Газпром» и ПАО «КАМАЗ». Цель — разработать автономное устройство в два-три раза дешевле зарубежных аналогов, позволяющее эффективно решать насущные задачи отечественных автопроизводителей.
Устройство, над которым работают ученые, регистрирует аналоговые и цифровые сигналы с датчиков, установленных, например, на двигателе транспортного средства. Анализируя эти сигналы, можно понять, насколько качественно работает двигатель, какова степень износа, правилен ли процесс сгорания топлива и так далее. Благодаря этому можно оперативно скорректировать программу испытаний либо внести изменения в конструкцию транспортного средства, а также оптимизировать параметры электронного блока управления двигателем.
Для анализа зарегистрированных данных разрабатывается специальное программное обеспечение, основанное на применении технологий машинного обучения и искусственного интеллекта. Оно позволит обрабатывать большой объем данных, благодаря чему существенно сократится время обработки.
«Уникальность нашего устройства в том, что оно регистрирует в том числе высокочастотные сигналы. А значит, позволяет анализировать наличие детонационных процессов в двигателе. Кроме того, оно способно регистрировать параметры работы двигателя и других мехатронных систем автомобиля длительно, чего нет в зарубежных аналогах. Еще одно преимущество — наш программно-аппаратный комплекс может быть интегрирован в существующую архитектуру транспортного средства и синхронно регистрировать данные цифровой сети автомобиля и сигналы датчиков, которые устанавливают инженеры-испытатели», — говорит руководитель проекта, заведующий кафедрой ЭНТ УГНТУ Сергей Кинёв.
По словам разработчиков, подобных автономных регистраторов российского производства пока не существует. Импортные же регистраторы в нашу страну сейчас не поставляют, к тому же они очень дороги. Ученые УГНТУ стремятся разработать устройство, которое будет значительно доступнее по стоимости и будет производиться по возможности из российских компонентов.
На сегодня исследователи уже собрали макетный образец и проверили его работоспособность. Следующий этап — объединить разрозненные элементы в единый корпус, сделав его максимально компактным, и начать испытания устройства в деле. Параллельно с этим к работе приступит команда программистов. Разработчики планируют привлечь к ней студентов — обучающихся кафедры вычислительной техники и инженерной кибернетики (ВТИК) УГНТУ под руководством опытного специалиста.
«Мы хотим дать отечественным разработчикам и производителям автотранспорта доступный инструмент, который позволит очень быстро получить результат, при этом соответствующий всем международным требованиям и стандартам. Нашим устройством можно будет бесшовно заменить иностранный регистратор, который применяется в этой сфере», — делится планами доцент кафедры ЭНТ УГНТУ Данир Шамсутдинов, один из ведущих участников проекта.
В возможности успешной коммерциализации команда не сомневается. У бортового регистратора большая целевая аудитория — производители и разработчики колесных транспортных средств, научно-исследовательские институты, вузы, даже спортсмены-автогонщики. К тому же регистратор данных — один из элементов целой цепочки. Его создание позволит перейти к решению более сложной задачи — разработке собственного блока управления двигателем.
Интересно, что даже промежуточные результаты проекта уже можно коммерциализировать. Например, разработанный командой для собственных нужд и запатентованный генератор сигналов, который позволяет тестировать блоки управления в лабораторных условиях, очень заинтересовал специалистов по диагностике автомобилей. Однако первоочередной задачей команды остается создание легко масштабируемого бортового регистратора.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
