Ученые Пензенского государственного университета (ПГУ) создали информационно-измерительную систему (ИИС) для беспилотных аппаратов. Система способна определять локальные метеорологические условия и может найти применение в гидрометцентрах, МЧС, нефтяной и газовой промышленности, сельском хозяйстве, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
"Ученые ПГУ предлагают использовать беспилотные аппараты для измерения локальных метеорологических условий: температуры, атмосферного давления, влажности воздуха и почвы, скорости и направления ветра, освещенности, количества осадков и других параметров. Научный коллектив ПГУ ранее запатентовал новый способ аналого-цифрового преобразования напряжения. На его основе ученым удалось разработать базовую структуру ИИС для определения параметров локальных метеорологических условий. Структура позволяет проводить подбор измерительных каналов для конкретного набора параметров — для этого требуется перенастроить программный код", — говорится в сообщении.
Как отметил один из разработчиков, доктор технических наук, доцент кафедры "Информационно-измерительная техника и метрология" Виктор Баранов, разработка ученых может найти широкое применение. Так, она позволяет определить погодные условия в конкретном месте. "Хотя мы с вами получаем достоверный прогноз погоды для каждого региона, каждого города, но эта информация не дает нам уверенности, что прогноз для большой территории сбудется в том конкретном месте, в котором мы находимся. На погодные условия на каждом локальном участке оказывают влияние местные специфические факторы: плотная застройка многоэтажками, возвышенность или низина, берег водоема, пашня или участок, заросший кустарником", — отметил Виктор Баранов.
Сбор метеорологических данных важен и для других целей, например, для обеспечения техники безопасности и предотвращения угроз жизни и здоровью людей. "Цели разные. Техника безопасности, угрозы жизни и здоровью людей — в шахтах. Здесь важно контролировать уровень метана. Влагосодержание воздуха и почвы, минимальная температура на поверхности почвы при заморозках, освещенность солнечным светом и другие — в сельском хозяйстве", — подчеркивает ученый.
Разработчики уверены, что со сбором специфичных показателей ЛМУ отлично справятся беспилотные аппараты летательного и наземного типа, в которые будет встроена ИИС. Летательный беспилотный аппарат сможет подобраться в те места, где человеку находиться опасно, он сможет быстро передать актуальные данные: температуру очага возгорания и скорость ветра, степень задымленности, наличие вредных испарений. В теплицах и на посевных угодьях можно будет контролировать уровень влажности воздуха и почвы, солнечного света, в шахтах — концентрацию метана сможет отслеживать беспилотный аппарат наземного типа.
Как это работает
Новаторы создали базовую структуру многоканальной информационно-измерительной системы и полный набор измерительных каналов для определения параметров. В будущем для конкретного запроса, например, от МЧС, аграриев, гидрометцентров, будет составляться индивидуальный перечень локальных метеорологических условий, подбор индивидуальной платформы, рабочие измерения.
ИИС будет встроена в беспилотный аппарат и станет дополнением к его системе управления. В состав ИИС входят датчики (температуры, давления, влажности и так далее, в зависимости от предназначения), их выходные сигналы поступают на аналогово-цифровой преобразователь напряжения через аналоговый коммутатор. Полученный электрический сигнал преобразуется в код, понятный для вычислительной машины. Далее контроллер со встроенным микропроцессором преобразует выходные сигналы датчиков в параметры ЛМУ, данные передаются устройству управления, которое на основе этой информации формирует команды управления аппаратом.
"Конечная информация будет использоваться для управления беспилотным аппаратом, а также для сбора и передачи информации специалисту: метеорологу, службам контроля техники безопасности, сотрудникам МЧС", — рассказал Виктор Баранов.
Разработанная структура — гибкая и может подстроиться практически под любую задачу. Ее можно применить в разных условиях, сменив датчики и алгоритм работы. "С нашим изобретением появляется возможность попасть в труднодоступные места: в шахты или на какой-то производственный участок нефтедобычи, чтобы автоматически проконтролировать целостность трубы и обнаружить утечку", — отметил Баранов.