Цифровой двойник подводного аппарата «Прометей»
Создаём цифровые двойники ТНПА нового поколения
Тренируйтесь и тестируйте без опасений (лозунг)
Освоение Арктики и Мирового океана
при поддержке ООО "СМЕЛКОМ РОБОТИКС"
Тренируйтесь и тестируйте без опасений
Убедитесь сами, как технология цифрового двойника меняет работу с подводными роботами. Это безопасно, эффективно и выгодно. Подробнее — прямо сейчас!
Узнать больше
О проекте
Команда СимПро разрабатывает программное обеспечение для безопасной эксплуатации подводных роботов. Мы создаем инновационные решения в области подводной робототехники и цифрового моделирования, обеспечивая возможность обучения и тестирования без риска для оборудования и персонала.
Проблематика
Ужасающая статистика
Современное оборудование позволяет водолазам погружаться на глубину до 70 метров, где их жизнь подвергается риску. По статистике, смертность среди дайверов составляет 15–30 случаев на 100 000 человек в год.

ТНПА как современная альтернатива водолазным работам

Телеуправляемый необитаемый подводный аппарат (ТНПА) «Прометей» — высокотехнологичный роботизированный комплекс, предназначенный для выполнения подводных операций в условиях, опасных для человека.

Технические возможности аппарата позволяют проводить исследования и работы на глубине до 300 метров, что делает его незаменимым помощником в различных сферах подводной деятельности.

Основные характеристики Прометея
Рабочие параметры
максимальная глубина погружения — 300 метров, время автономной работы до 8 часов, скорость передвижения 1–3 узла
Габариты и вес
размеры: 1200×600×800 мм, масса в воздухе — 150 кг, в воде — 70 кг
Эксплуатационные требования
работа в воде от +2°C до +30°C, совместимость с пресной и морской водой


Основное оборудование
2 камеры высокого разрешения с ночным видением, 2 гидравлических манипулятора (грузоподъемность до 10 кг), комплекс датчиков (эхолот, датчики давления и температуры)
Проблема
Высокая сложность и стоимость реальных испытаний подводного аппарата в условиях реального погружения, особенно на предельных глубинах и в экстремальных ситуациях


Риски
  • Возможность повреждения дорогостоящего оборудования при тестировании новых функций
  • Необходимость длительных простоев для проведения испытаний
  • Сложность прогнозирования износа механизмов в реальных условиях эксплуатации
  • Снижает вероятность критических ошибок при управлении аппаратом
Решение на основе цифрового двойника
Цифровой Двойник — это виртуальная копия подводного аппарата "Прометей", синхронизированная с реальными условиями океана через поток данных с датчиков.
  • Живая синхронизация
    Двойник работает в цифровой среде, которая динамически отражает актуальные параметры океана (глубина, давление, течение) в месте нахождения физического аппарата
  • Реалистичный полигон
    Операторы отрабатывают управление, манипуляции с объектами и навигацию в условиях, максимально приближенных к реальным, но без риска для оборудования
  • Платформа для инноваций
    Тестируйте новые алгоритмы, сценарии миссий и программное обеспечение в контролируемой виртуальной среде перед выходом в море
Наше решение
Знакомьтесь: Цифровой двойник ТНПА
Мы разрабатываем программное обеспечение для безопасной эксплуатации подводных роботов.
Возможности программного обеспечения
Основные функции программы: точное моделирование водной среды, анализ данных, готовая 3D-модель и постоянное развитие гидрометеорологической станции.
  • Точное моделирование водной среды
    Воспроизводит влияние водной среды на дистанционно управляемые подводные аппараты, обеспечивая реалистичные условия для обучения.
  • Моделирование операций
    Позволяет моделировать операции на основе заданных данных, что способствует эффективной подготовке операторов.
  • Готовая 3D-модель
    Предоставляет готовую 3D-модель для тестирования и обучения, ускоряя процесс внедрения в работу.
План
Сбор и анализ технической документации и данных об аппарате
Разработка 3D модели на основе Предоставленной конструкционной документации подводного беспилотного аппарата "Прометей"
Разработка и конструирование гидрометеорологической станции, отражающей параметры водной среды
Интеграция данных с датчиков и систем управления для обеспечения актуализации цифровой модели в реальном времени
Реализация цифрового двойника в среде игрового движка Godot с учётом параметров водной среды, поступающих с гидрометеорологической станции
Проведение тестирования....
Реализация
Разработка 3D модели
Разработка точной трехмерной модели подводного беспилотного аппарата "Прометей-4" на основании предоставленной конструкторской документации в программе Blender.
Проектирование гидрометеорологической станции
Проектирование трехмерной модели корпуса гидрометеорологической станции с учетом габаритных размеров и условий эксплуатации измерительных датчиков в САПР "Компас 3Д". При проектировании учитывались пропорции, а так МЦХ.
Создание электрической схемы
Разработка принципиальной электрической схемы подключения датчиков к контроллеру Arduino в среде EasyEDA, обеспечивающей измерение параметров водной среды.
Сборка конструкции
Пайка электрической схемы подключения датчиков давления, температуры, течения к контроллеру Arduino и сборка экспериментального образца гидрометеорологической станции для мониторинга показателей водной среды. После тестов на стенде была проведена калибровка сенсоров в морской воде, чтобы их показания точно соответствовали реальным условиям эксплуатации станции.
Создание виртуальной среды
Создание виртуального испытательного полигона (цифрового двойника) подводного робота "Прометей-4".
Godot
Реализация функционала цифрового двойника в среде игрового движка Godot с интеграцией данных о параметрах водной среды, поступающих от гидрометеорологической станции.
Ключевые преимущества
Экономия средств и времени на обучение, повышение безопасности, улучшенное планирование миссий и оптимизация работы подводного робота. Цифровой двойник — это очевидное преимущество.
  • Сокращение затрат
    Оптимизация расходов на обучение за счет виртуальных симуляций.
  • Повышение безопасности
    Минимизация рисков при подготовке к реальным миссиям.
  • Эффективное планирование миссий
    Разработка оптимальных сценариев выполнения задач в виртуальной среде.
  • Оптимизация реальных операций
    Применение полученных в симуляции навыков для повышения эффективности работы.
Команда СимПро
The smartest people work every day to provide the best service and make our clients happy
  • Шеманчук Дарья
    схемотехник
  • Медведков Данил
    инженер-конструктор
  • Горнаков Алексей
    программист
  • Костенков Владислав
    менеджер проекта
Свяжитесь с нами
Свяжитесь с нами по электронной почте или по телефону для получения дополнительной информации.
+7 982 415 35 23
dshemanchuk@mail.ru
Краснодарский край, федеральная территория Сириус, поселок городского типа Сириус, проспект Олимпийский, дом 40, индекс 354340
Изображения: Freepik, Unsplash [Alexander Popovkin, Mitchel Wijt, Alexandra Smielova, Jesse van Vliet, Marvin Meyer, Maël BALLAND, Hacı Elmas].

Перед использованием, пожалуйста, ознакомьтесь с пользовательскими соглашениями указанных сервисов. Вы можете удалить этот блок.