Знайдено спосіб покращити систему автоматичного управління супутниками.

Вони розробили прототип такого пристрою, який в майбутньому дозволить підвищити стійкість до відмов всієї системи.

Розробка представлена в рамках конкурсу досліджень, виконаних у науково-дослідних лабораторіях і студентських конструкторських бюро.

За збір даних для системи автоматичного управління відповідає аналого-цифровий перетворювач. Цей пристрій за допомогою вимірювальних компонентів переводить фізичні величини (температуру, тиск, звук) на цифрову мову. Інформація надходить на датчики, які перетворюють її в електричний сигнал і подають нейронам у перетворювачі, а вже там відбувається «переклад» даних у код, зрозумілий системі управління. В основі всього цього лежить інтегральна мікросхема (чіп на платі) на зразок мікропроцесора, що є в кожному комп'ютері.

Так, наприклад, працює клімат-контроль: аналоговий сигнал у даному випадку – це рівень температури. Датчики зчитують її і передають на перетворювач, де його нейрони «пояснюють» керуючій системі, яка температура в приміщенні. Якщо вона вища допустимої, вмикається охолодження повітря.

При поломці одного з вимірювальних компонентів система автоматичного управління перестає функціонувати правильно. У зв'язку з цим потрібно підвищення її відмовостійкості. Особливо це стосується застосування в важкодоступних для обслуговування місцях, наприклад, безпілотних літальних апаратах і штучних супутниках.

Вчені Пермського Політеху розробили прототип технології з самозамінюваними вимірювальними нейронами. Це знизить ризик поломки систем автоуправління і збільшить термін служби пристрою, незалежно від його місцезнаходження.

«Для підвищення терміну експлуатації аналого-цифрового перетворювача в якості вимірювального елемента ми пропонуємо використовувати мережу нейронів, які можуть перебудовуватися і замінювати один одного в разі виникнення відмови в одному з них. Мережа сама проведе перестановку, використовуючи додаткові зв'язки між ними. Це дозволить виключити некоректно працюючі елементи за рахунок впроваджених алгоритмів самодіагностики», – розповідає Ілля Артем'єв, студент кафедри «Автоматика і телемеханіка» ПНІПУ.

«Зараз макет розробки складається з дискретної плати, на якій можна перевірити ефективність технології. Ми вважаємо, що через перестановку нейронів наша розробка може витрачати на вимірювання на 50 відсотків більше часу, ніж звичайний перетворювач. Але цей недолік успішно компенсується тим, що в нашому випадку один і той же сигнал паралельно вимірюється кількома нейронами. Поки один з них перебудовується, другий продовжує працювати, забезпечуючи функціонування всього перетворювача. Ми налаштували і відладили програмну частину, але для повноцінної роботи в кінцевому рахунку повинна вийти інтегральна схема», – коментує Антон Посегін, доцент кафедри «Автоматика і телемеханіка» ПНІПУ, кандидат технічних наук.

Створений вченими ПНІПУ макет – основа подальшої розробки, яку можна буде використовувати в різних системах автоматичного управління, наприклад, у безпілотних літальних апаратах, штучних супутниках Землі та інших промислових об'єктах. Впровадження аналого-цифрового перетворювача з самозамінюваними нейронами дозволить зменшити ризик відмови обладнання.