№ 1 (2022)

Обоснована целесообразность создания пассивной многопозиционной РЛС на базе груп-
пировки беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Предложен вариант построения РЛС,
оценены основные технические проблемы разработки такой РЛС и рассмотрены возможные
пути их преодоления. Показано, что для обнаружения воздушных целей и определения их ко-
ординат по радиоизлучению бортового оборудования наиболее перспективным является раз-
ностно-дальномерный метод, как не зависящий от модуляции сигналов и потенциально ус-
тойчивый к помехам. Для малоразмерных БЛА для передачи информации по открытым ра-
диоканалам типичными частотными диапазонами являются 2,4 и 5,0 ГГц. Разработана
структурная схема пассивной многопозиционной РЛС, включающая цифровые формировате-
ли квадратурных составляющих принятого сигнала, блоки обнаружения и определения коор-
динат цели. Рассчитаны основные параметры и приведены аналитические выражения алго-
ритмов цифровой обработки сигналов для обнаружения и определения координат цели.
В цифровом формирователе квадратурных составляющих использован стробоскопический
эффект, позволяющий для полосовых сигналов выбирать частоту дискретизации не по верх-
ней граничной частоте спектра, а по его ширине, что позволяет существенно снизить тре-
бования к быстродействию АЦП и следующих за ним устройств ЦОС. Комплексные оги-
бающие обнаруженных сигналов формируются цифровым методом во временной области с
использованием цифровых фильтров нижней частоты. Обнаружение сигналов производится
энергетическим обнаружителем, достоинствами которого являются простота реализации
и работоспособность при отсутствии априорной информации о принимаемом сигнале. Для
определения координат источника радиоизлучения вычисляются задержки сигналов между
парами сигналов, принятых тремя БЛА из состава многопозиционной РЛС, которые опреде-
ляются максимальными по модулю значениями взаимных корреляционных функций сигналов в
этих парах. Показано, что предложенные алгоритмы хорошо адаптированы к обработке
возможных источников радиоизлучения на борту малоразмерных БЛА. Установлено, что
требуемая производительность вычислителя РЛС для работы в реальном масштабе времени
не превышает 84,62 GFLOPS. Предложена конструкция бортового антенного модуля пас-
сивной многопозиционной РЛС в виде микрополосковой реконфигурируемой антенны, пере-
страиваемой по частоте и поляризации.

На основе исследования опыта вооруженного конфликта в Нагорном Карабахе выявлены
некоторые основные тенденции развития тактики применения беспилотных летательных
аппаратов (БЛА) и определены возможные варианты противодействия в интересах повыше-
ния живучести подразделений тактического звена. Проведен анализ состояния вопроса разра-
ботки современных средств противовоздушной обороны (ПВО) в задачах борьбы с БЛА, в том
числе малоскоростных и малоразмерных, способных осуществлять активное маневрирование и
применяемых группами. Выявлены противоречия в требованиях скорейшей разработки специа-
лизированных средств (комплексов) противодействия БЛА и реальным, продолжительным
временем на их разработку (5–15 лет), а также необходимыми затратами на создание, поста-
новку серийного производства, закупку, и поставку в войска перспективных специализированных
комплексов. Для решения тактических задач прикрытия от атак БЛА опорных пунктов от-
дельных подразделений, выполняющих задачи в отрыве от основных сил, предложено примене-
ние имеющихся в наличии инженерных боеприпасов – осколочных мин направленного поражения
МОН-90, МОН-200. Проведено моделирование ситуации атаки малоразмерных низколетящих
БЛА, и расчёт вероятности поражения БЛА инженерными осколочными минами, который
показал приемлемую вероятность поражения низколетящих БЛА при их нахождении в секторе
подрыва и разлета облака поражающих элементов мин.

В работе предложено применение морских мобильных роботов для противодействия
минированию, обнаружения, классификации и локализация мин. В соответствии с предна-
значением выделены поисковые и разведывательные роботы для обследования акваторий,
которые способны действовать автономно или в режиме телеуправления с поддержкой
принятия решений. Проведен анализ возможностей существующих типов сенсорных сис-
тем для обследования акваторий. Представлены основные результаты теоретических и
экспериментальных исследований возможных направлений совершенствования магнито-
метрических сенсорных систем для морских роботов. Предложено, исходя из критерия
обеспечения наибольших возможностей морских роботов по обнаружению и темпу веде-
ния поиска в автономном режиме, при известных массогабаритных ограничениях, по-
строение магнитометрической сенсорной системы с автоматизированным распознавани-
ем взрывоопасных объектов. Для целей автоматизированной классификации объектов по-
иска предложено воспользоваться преимуществом нейронных сетей, которые, в отличие
от традиционного машинного обучения, обеспечивают возможность высокоуровневого
абстрактного выражения семантики внутренних связей между данными посредством
выбора вариантов архитектурных решений. Получена структура нейронной сети на осно-
ве линейной классификации взрывоопасных объектов по двум параметрам обучающей вы-
борки. На основе проверенной обучающей выборки и классифицирующей функции по двум
параметрам, для многоканальной магнитометрической системы разработана реализация
структуры нейронной сети, учитывающей, кроме ферромагнитной массы и глубины зале-
гания, параметры геометрической формы реальных взрывоопасных объектов. Определены
направления совершенствования и увеличения дальности действия феррозондовых сенсо-
ров, как наиболее подходящих для построения магнитометрических систем обнаружения
морских мобильных роботов. Предложен способ повышения чувствительности феррозон-
довых магнитометрических сенсоров морских роботов за счет применения новых магнит-
ных материалов и схемотехнических решений. Для создания высокочувствительных ферро-
зондовых магнитометрических сенсоров предложено применение сердечников из аморфных
сплавов на основе кобальта типа АМАГ-170, обеспечивающих потенциальную возмож-
ность повышения коэффициента преобразования (чувствительности) сенсорной системы
за счет увеличения частоты возбуждения сердечника феррозонда. Представлена функцио-
нальная схема макета разработанной магнитометрической феррозондовой сенсорной
системы на основе двух стержневых сердечников из аморфного сплава АМАГ–170.

Рассматриваются аспекты, необходимые для воплощения робототехнических ком-
плексов с повышенной степенью автономности (РТК с ПСА) в практическую работу. Указы-
ваются отличительные особенности таких комплексов, потребности соответствующих
интеллектуальных информационно управляющих систем (ИИУС). Выделяется требование
ситуационной осведомлённости и, как следствие, необходимость разнообразной системы
представления знаний, средств восприятия внешней среды и сопоставления оперативной
информации с моделями и априорной информацией об этой среде. Кроме того, указывается
на необходимость автоматизации процессов создания РТК с ПСА, доступности, упрощения
их использования. С целью ответа на поставленные вопросы в работе предлагается использовать концепцию и механизмы онтологий применительно к автономной робототехнике.
Приводятся примеры уже имеющихся решений в этой области. В робототехнике онтологии
используются для определения и концептуализации знаний, принятых сообществом, с исполь-
зованием формального описания, которое является машиночитаемым, доступным для со-
вместного использования и содержит гибкость для обоснования этих знаний, чтобы вывес-
ти дополнительную информацию. Онтологии представляют значительный интерес для
мультиагентных систем для организации взаимодействия между агентами и с другими сис-
темами в гетерогенных средах, возможности повторного использования и поддержки разра-
ботки новых РТК. Описывается предлагаемое автором построение онтологии в такой при-
кладной области как информационное обеспечение целенаправленных перемещений автоном-
ных наземных средств на основе систем технического зрения. Всё рассмотрение ведётся в
конфигурационном пространстве информационно-управляющих систем РТК с ПСА.
Это пространство позволяет агрегировать большое количество разнообразных технологий,
используемых при построении РТК. Воплощению конкретной системы соответствует
«точка сборки». Согласование форм представления знаний в ИИУС обеспечивается последо-
вательным рассмотрением плоскостей в этом пространстве. В качестве связующего звена –
средства для автоматизированного перевода описаний дескриптивных онтологий в описания
функциональных, машиночитаемых онтологий предлагается использование языка информа-
ционно-двигательных действий и команд интерпретирующей навигации. В заключении рас-
сматриваются ближайшие перспективы развития описанного подхода, высказываются по-
желания/предложения к отечественному сообществу робототехников.

Применение в Вооруженных Силах Российской Федерации широкой номенклатуры ра-
диостанций различных поколений привело к невозможности полного учета всех их особенно-
стей при планировании радиосвязи. К примеру, учесть весь перечень самопораженных час-
тот излучениями собственных гетеродинов различных радиостанций, а также запрещенных
для установления и ведения радиосвязи частот становится крайне сложной задачей. В связи
с этим кратно возросли риски отсутствия радиосвязи или нарушения правил использования
радиочастотного диапазона в том числе и в подразделениях робототехнических комплексов
военного назначения (РТК ВН). В статье отмечено, что одной из самых больших проблем при
создании единой цифровой системы управления боем, технической основой которой будет
являться беспроводная сеть связи - сеть радиосвязи, работающая в различных частотных
диапазонах, сегодня является выполнение требований электромагнитной совместимости
(ЭМС) и в частности выполнение требований по корректному использованию радиочастот-
ного спектра. Для оптимизации процесса планирования радиосвязи в формированиях РТК ВН,
повышения его оперативности и эффективности в статье предложено создать и приме-
нить автоматизированную систему контроля за назначением радиочастот на основе риск-
ориентированного подхода. Показано, что риск-ориентированный подход при планировании
радиосвязи в подразделениях РТК ВН предполагает проведение сравнительной оценки номи-
нала назначенной рабочей частоты со списком самопораженных частот каждой из приме-
няемых радиостанций, а также со списком запрещенных частот для установления радиосвя-
зи (частоты для передачи сигналов бедствия и др.). Аргументировано отмечено, что такой
подход позволит снизить риски отсутствия радиосвязи или нарушения правил использования
радиочастотного диапазона. Позволит оптимизировать процессы автоматизированного
планирования радиосвязи в формированиях РТК ВН и повысить оперативность и эффектив-
ность автоматизированного планирования и управления радиосвязью в ходе боевых дейст-
вий. В статье описан алгоритм работы автоматизированной системы контроля за назначе-
нием радиочастот. Программная реализация данного алгоритма предполагает создание и
хранение в соответствующей области памяти библиотек (баз данных) основных запрещен-
ных частот определенных законодательством РФ. Кроме того, в данных библиотеках (базах
данных) хранятся списки самопораженных частот излучениями собственных гетеродинов
всех типов применяемых радиостанций, приведенных в техническом описании каждой из
применяемых радиостанций

В целях создания инновационного модуля автоматической корректировки алгорит-
мов автоматического обнаружения и сопровождения объектов с обучением в реальном
времени произведено исследование мирового опыта в области автоматического сопрово-
ждения общего назначения с возможностью распознавания объекта сопровождения для
применения во встраиваемых вычислительных устройствах оптико-электронных систем
перспективных робототехнических комплексов. На основе проведенных исследований ото-
браны и протестированы методы и подходы, которые позволяют с наибольшей точно-
стью, при сохранении высокой вычислительной эффективности, обеспечивать обучение
классификаторов на лету (online learning) без априорного знания о типе объекта слежения
и обеспечивать последующую корректировку во время слежения и обнаружение исходного
объекта в случае его кратковременной потери. В число таких способов входит гисто-
грамма направленных градиентов – дескриптор ключевых признаков, основывающийся на
анализе распределения градиентов яркости изображения объекта. Его использование по-
зволяет сократить количество используемой информации без потери ключевых данных об
объекте и увеличить скорость обработки изображений. В статье обоснован выбор одного
из алгоритмов классификации в режиме реального времени, позволяющего решить задачу
бинарной классификации – метода опорных векторов. В виду высокой скорости обработки
данных и необходимости небольшого количества исходных обучающих данных для по-
строения разделяющей гиперплоскости, на основе которой и происходит классификация
объектов, данный метод выбран как наиболее подходящий для решения поставленной за-
дачи. Для осуществления online-обучения была выбрана модификация метода опорных
векторов, реализующая стохастический градиентный спуск на каждом шаге работы алго-
ритма – Pegasos. Еще одним вспомогательным способом является метод кластеризации
ключевых точек – таким образом обеспечивается ускоренный выбор объектов для обуче-
ния и классификации. Авторами исследования проведена разработка и полунатурное моде-
лирование предлагаемого модуля, проведена оценка эффективности его работы в задачах
корректировки и обнаружения объекта интереса в режиме реального времени с предвари-
тельным online-обучением в процессе слежения за объектом. Разработанный алгоритм
показал высокую эффективность при решении поставленной задачи. В заключении пред-
ставлены предложения по дальнейшему повышению точности и вероятности обнаруже-
ния объекта интереса разработанным алгоритмом, а также по повышению его произво-
дительности путем оптимизации вычислений.

Производство сельскохозяйственной продукции в настоящее время тесно связано с
применением цифровых технологий, элементов точного земледелия, автоматизацией и
роботизацией сельского хозяйства, так как они дают возможность осуществлять посто-
янный мониторинг, своевременно реагировать на производственные риски, повышать эф-
фективность производства и использования ресурсов. Особое внимание уделяется необходимости комплексного использования цифровых технологий и искусственного интеллекта
для создания интеллектуальных интегрированных систем (ИИС) сельскохозяйственного
производства. Как показывают исследования, активнее всего IT-технологии применяются
в полевом земледелии при выращивании зерновых культур. Основной культурой при произ-
водстве селекционного, семеноводческого и товарного зерна в Кабардино-Балкарской Рес-
публике является кукуруза, поэтому предполагается, что ИИС «Умное поле» должна быть
разработана первоначально именно для этой культуры, а затем с некоторыми доработ-
ками использована и для производства любой растениеводческой продукции – других видов
зерна, овощей, фруктов, винограда и бахчевых. Она позволяет снизить на некоторых эта-
пах производства продукции участие человека, путем автоматизации процесса и его кон-
троля посредством различных «умных» устройств. Работа ИИС «Умное поле» основана
на использовании множества сенсоров, в том числе устанавливаемых на мобильной техни-
ке (наземные и воздушные пилотируемые и беспилотные транспортные средства, косми-
ческие спутники) и переносных портативных устройствах для получения оперативных
данных о состоянии полей и посевов, что позволяет: – анализировать готовность сельско-
хозяйственных угодий к посевным работам, отслеживать ход вегетации растений с целью
эффективного и оперативного планирования агротехнических мероприятий (химическая
защита от вредителей и болезней, подкормка, орошение и т.д.); – прогнозировать показа-
тели эффективности производства (общий валовой сбор, урожайность с га), а также
своевременно выявлять производственные риски (появление вредителей, болезней расте-
ний, засоленности почв и т.д.); – принимать эффективные решения по управлению исполь-
зования ресурсов сельскохозяйственных предприятий. С применением «умных» устройств
стало возможным внедрение т.н. «точного земледелия» для управления продуктивностью
посевов c учётом изменений в среде обитания растений. В конечном итоге, это дает воз-
можность решить две главные задачи сельхозпроизводителей – повышение урожайности
и сокращение издержек. Авторами разработана концепция ИИС «Умного поля» для произ-
водства зерна кукурузы при использовании перспективных робототехнических систем и
комплексов. Представлена архитектура ИИС «Умного поля» для производства семенной и
товарной кукурузы, которую можно с незначительными доработками адаптировать и для
производства другой растениеводческой продукции.

Погода оказывает сильное влияние на урожайность и состояние посевов, на требо-
вания к количеству и качеству удобрений, а также на профилактические меры по предот-
вращению заболеваний. Плохие погодные условия могут повлиять на качество продукции во
время транспортировки и хранения, а значит и на жизнеспособность семян и посадочного
материала. В настоящее время в сельском хозяйстве широко применяются различные сис-
темы интеллектуального мониторинга, к которым можно отнести спутниковый мони-
торинг и метеостанции. При этом основополагающую роль играет выбор метода анализа
полученных данных и интеллектуальных систем их обработки для превентивного прогно-
зирования. Целью исследования является разработка интеллектуальной системы прогно-
зирования урожайности и состояния посевов на основе данных с метеостанции. В рамках
данного исследования разработан мультиагентный алгоритм прогнозирования состояния
посевов по данным с метеостанции на основе самоорганизации нейрокогнитивной архи-
тектуры. Приведено описание структурной схемы метеостанции и ее датчиков. Разрабо-
тан алгоритм программы для сбора и обработки данных с датчиков метеостанции.
В результате обработки в интеллектуальную систему принятия решений отправляются
данные о температуре воздуха и почвы, влажности воздуха и почвы, скорости и направле-
ние ветра, количестве осадков и о сумме активных температур. Описана система по-
строения причинно-следственных связей, на основе которой строится система прогнозирования, которая позволяет в превентивном порядке делать рекомендации или прогнозы по
урожайности и состоянию посевов, а также по вероятности заболеваний и распростра-
нения вредителей на контролируемых посевах.

Целью данной работы является построение субоптимального регулятора с -
критерием, стабилизирующего отклонение динамической системы от заданной программной
траектории. Предполагается, что на один вход системы будет подаваться импульсное возму-
щение, а на второй – -возмущение. Рассматриваемая -норма равняется максимально-
му значению -нормы выхода по всем -возмущениям и векторам импульсного возмущения,
для которых сумма квадратичной формы вектора импульсного возмущения с заданной весовой
матрицей и квадрата -нормы второго возмущения не превосходит единицу. В работе реали-
зуется процесс вычисления -нормы в терминах линейных матричных неравенств для
динамической системы. Важную роль в процессе сочетания -нормы и -нормы в -
норме выполняет весовая матрица, входящая в определение данной нормы. Стоит отметить,
что в отличии от -нормы, -норма достигается в смысле наихудшего - и импульсного возмущений, при которых достигается максимальное значение -нормы выхода. Необходи-
мо получить и линеаризовать математическую модель квадрокоптера, построить программ-
ную траекторию движения и стабилизировать отклонения с помощью субоптимального зако-
на управления с -критерием при наличии шумов в системе. В качестве инструмента
поиска субоптимального управления используется аппарат линейных матричных неравенств.
Объектом исследования в данной работе является квадрокоптер, который представляет со-
бой беспилотный летательный аппарат, имеющий четыре двигателя с воздушными винтами
(пропеллерами), создающими тягу. Оси винтов и углы лопастей зафиксированы и регулируются
лишь скорости вращения, что существенно упрощает конструкцию. C помощью уравнения
Ньютона-Эйлера, получена нелинейная математическая модель квадрокоптера, а также про-
изведена линеаризация данной модели в окрестности заданной программной траектории.
В среде MATLAB производится численное моделирование и построение траекторий движения
квадрокоптера, с помощью прикладного пакета для оптимизации YALMIP, Sedumi toolbox, про-
изводится решение линейных матричных неравенств. В среде Simulink, производится построе-
ние блока управления, стабилизирующего движение квадрокоптера вдоль заданной траектории
при наличии - и импульсного возмущений в системе. Производится демонстрация процесса
виртуальной визуализации полета.

В работе обоснована актуальность разработки алгоритмов управления группой БпЛА
при возникновении кризисных ситуаций, влияющих на выполнение поставленной задачи по
доставке грузов в труднодоступные места. Описан алгоритм автономного коллективного
(децентрализованного) управления группой БпЛА при выполнении целевой задачи транспор-
тировки грузов, а также комбинированного управления при возникновении кризисных ситуа-
ций, когда режим автономного управления невозможно реализовать в полном объеме. Под-
робно описан алгоритм отработки кризисной ситуации при нехватке энергетического ресур-
са на борту БпЛА и возврате агентов группы на стартовую позицию. Представлены резуль-
таты моделирование движения группы БпЛА мультироторного и самолетного типов и от-
работки кризисной ситуации по управлению группой БпЛА на основе информации о запасах
энергетических или топливных ресурсов. В ходе проведения экспериментов итеративно вы-
полнялся расчет остатка топлива при движении БпЛА в точку посадки, а также количест-
ва топлива, доступного БпЛА в данный момент времени. В результате экспериментов было
выявлено, что время расчета остатка энергетического ресурса не превышает 6,792 мс.
В случае, если топливо заканчивается у лидера, миссия транспортировки груза завершается
досрочно, поскольку не может быть выполнена без участия лидера. При выходе из строя
нескольких ведомых миссия может быть продолжена в том случае, если их количество не
превышает заданного значения, критичного для продолжения миссии доставки груза. Приве-
дены результаты экспериментальных исследований моделированию полета БпЛА с грузом, в
ходе которых выполнялось построение полетной маршрута, имитирующего криволинейную
траекторию движения в городских условиях от точки старта до конечной точки, где проис-
ходит посадка БпЛА и передача груза. В экспериментах использовался разработанные БпЛА
и бортовая система крепления термоконтейнера. При проведении летных испытаний сред-
няя скорость горизонтального движения БпЛА была задана 10 м/с. Протяженность полета
составляла 5350 м. Время, затраченное на полет, составило 13 мин. 51 с.

Развитие робототехнических комплексов делает актуальным их групповое примене-
ние для решения различных задач. Эффективность выполнения задач обнаружения и опре-
деления координат объектов группой роботов существенно зависит от точности под-
держания заданного строя. В этой связи практический интерес представляет задача оп-
ределения алгоритмов планирования движения, обеспечивающих наибольшую точности
поддержания заданного строя. Данная статья посвящена исследованию точности под-
держания строя группой БЛА мультикоптерного типа с использованием централизованно-
го алгоритма планирования движения и децентрализованного алгоритма. В централизо-
ванном алгоритме используется ведущий БЛА, который передает свои координаты ведо-
мым БЛА. На основании полученных координат и заданной структуре строя ведомые БЛА
планируют свое движение. В децентрализованной систем соседние БЛА группы передают
свои координаты друг другу, на основании чего планируется движение отдельного БЛА.
Точность исследуется в зависимости от погрешностей навигационной системы и часто-
ты обновления данных о положении ведущего или соседних БЛА. Полагается, что БЛА
группы в дискретные моменты времени определяют свои координаты, используя внешнюю
навигационную систему. Централизованный и децентрализованный алгоритмы отрабаты-
ваются одинаковой системой управления движением. Алгоритмы исследуются в данной
статье методами численного моделирования. В процессе моделирования учитываются
модели кинематики, динамики и исполнительных механизмов, а также модели формирова-
ния погрешностей навигационной системы. Показано, что децентрализованный алгоритм
группового планирования движения обеспечивает более высокую точность по сравнению с
централизованным алгоритмом. Однако техническая реализация децентрализованного
алгоритма более сложна с точки зрения организации системы групповой связи. В центра-
лизованной систем должна быть реализована передача данных от ведущего БЛА ведомым.
В децентрализованной системе требуется реализовать сетевую связь.

В настоящей работе рассматривается численное моделирование нестационарного
конвективно-кондуктивного теплообмена бесплатформенной инерциальной навигационной
системы высокоманевренного летательного аппарата (БИНС ВЛА), разработанной в
АО «ЦНИИАГ», с использованием расчётного комплекса ANSYS. Целью исследования явля-
ется всесторонний анализ теплообменных процессов, характерных для функционирования
прибора, в том числе взаимного пространственного влияния источников тепловых мощно-
стей друг на друга, а также на блок чувствительных элементов. Моделирование теплооб-
мена внутри герметичного корпуса прибора проведено для критических условий функцио-
нирования (в рассматриваемом случае обусловлены нагревом элементов прибора) в сильно и
слабо сопряжённой постановках с последующим сравнением результатов применения обо-
их подходов. Для программной реализации каждого подхода были выбраны модули пакета
прикладных программ ANSYS: Mechanical, CFX, System Coupling. Выбрана k-e модель тур-
булентности воздуха с неявным учётом эффекта в пограничных слоях и корректировкой
диффузии в сдвиговых течениях. Учтён внешний естественный теплообмен с окружаю-
щим воздухом посредством задания конвективных граничных условий на внешние поверхно-
сти прибора. Для получения численных значений коэффициентов теплоотдачи была при-
нята во внимание ориентация каждой поверхности в пространстве благодаря использова-
нию соответствующего коэффициента. С помощью расчёта термических сопротивлений
были учтены потери мощности, возникающие ввиду наличия неровностей на поверхностях
прибора в контактах между твердотельными компонентами с использованием термиче-
ских сопротивлений фактического контакта и межконтактной прослойки. Графически
представлены результаты моделирования деформированного состояния несущей системы
прибора, возникающего вследствие действия несимметричного температурного поля в
нагретом приборе. Проведён анализ полученных графиков. Определены показатели жёст-
кости несущей системы прибора – углы отклонения взаимной ортогональности чувстви-
тельных элементов, а именно акселерометров и датчиков угловой скорости (ВОГ – воло-
конно-оптических гироскопов), возникающие вследствие тепловых деформаций. Получен-
ные результаты позволили оценить технические решения по качеству теплоотвода от
элементов плат в обход чувствительных элементов прибора, принятых на этапе компо-
новки компонентов изделия.

Одним из обязательных требований при проектировании механизмов параллельной
структуры является исключение из рабочей области особых положений, в которых меха-
низм теряет свою управляемость и могут возникать сбои в работе. Анализ рабочей об-
ласти механизмов параллельной структуры сложнее аналогичного для механизмов после-
довательной структуры, особенно если механизм имеет более трех степеней свободы.
В статье рассмотрена задача анализа влияния особых положений на решение прямой за-
дачи кинематики и геометрию рабочего пространства 3/6 платформы Гофа-Стюарта
(коммерческое название - «Гексапод»). Разработан численный алгоритм решения прямой
задачи о положениях платформы. Он основан на непосредственном использовании систе-
мы уравнений кинематических связей платформы. Аппроксимация множества решений
системы уравнений выполнена на основе детерминированных методов глобальной оптими-
зации. Выполнен анализ изменения количества решений прямой задачи кинематики вблизи
зоны особого положения. Анализ состоит из двух этапов. Первый этап заключается в ре-
шении обратной задачи кинематики для положения и ориентации платформы, при кото-
ром возникает особое положение. Второй этап заключается в решении прямой задачи
кинематики для случая особого положения и случая вблизи особого положения. В резуль-
тате решения прямой задачи кинематики выявлено различное количество решений прямой
задачи кинематики для различных случаев. Синтезирован алгоритм, позволяющий опреде-
лить рабочее пространство, свободное от особых положений, для заданных диапазонов
изменения углов ориентации платформы, заданных углами Эйлера. Проведён анализ зави-
симости изменения объёма рабочей области в зависимости от диапазона изменения углов
ориентации платформы. Алгоритмы реализованы программно на языке программирования
C++. Моделирование выполнено с использованием параллельных вычислений и реализацией
экспорта трёхмерных моделей положений платформы и рабочей области в универсальный
формат трёхмерных моделей STL.

Работа посвящена проблеме диагностирования двигателя внутреннего сгорания
транспортных средств эта проблема сейчас наиболее актуально из-за постоянного роста
автопарка и ужесточения требований к безопасной эксплуатации. Своевременный и точ-
ный контроль состояния двигателя внутреннего сгорания способен предотвратить выход из строя целых узлов транспортного средства, а также избежать таких серьезных по-
следствий как дорожно-транспортное происшествие. С появлением современных техноло-
гий давно известный метод оценки состояния двигателя по звуку может стать самым
передовым, поскольку исключается человеческий фактор, для обработки сигнала применя-
ется вычислительная техника анализ звукового спектра в которой осуществляется с по-
мощью искусственных нейронных сетей. Применение искусственных нейронных сетей для
анализа звукового спектра нашло применение в распознавание речи и для диагностики забо-
леваний дыхательной системы. В статье рассмотрена неисправность одного из основных
узлов двигателя внутреннего сгорания – подшипника. Представлены все возможные виды
неисправностей подшипников и причины, по которым они возникают. Перечислены узлы и
механизмы двигателя внутреннего сгорания в которых применяются подшипники. Описан
алгоритм экспериментальной части. Выполнен эксперимент, включающий в себя преобра-
зование полученных звуковых сигналов в спектрограммы и извлечение признаков с помощью
которых выполняется классификация. Выполненная экспериментальная часть доказала
возможность диагностирования двигателя внутреннего сгорания с применением искусст-
венных нейронных сетей. Научная новизна состоит в том, что процесс диагностики ста-
новится автоматизированным, все звуки, снятые датчиками, обрабатывается в ЭВМ или
в перспективе в специальном сканере, на дисплей выводится информация о состоянии тех
или иных узлов, в отличие от традиционных методов где диагностика осуществляется
визуально или на слух. Таким образом повышается точность диагностики и снижается
общая трудоемкость за счет исключения частичной или полной разборки двигателя.

Управление с прогнозированием (Model Predictive Control) – это усовершенствован-
ный метод управления процессами, который используется при соблюдении набора ограни-
чений. С инженерной точки зрения MPC-метод проектирования систем управления явля-
ется привлекательным, т.к. является сравнительно простым при проектировании, в том
числе для решения сложных производственных задач. Данный метод схож с классическим
синтезом системы управления на основе линейно-квадратичного регулятора (LQR). Ключе-
вое различие между MPC и LQR заключается в том, что управление с прогнозированием
решает задачу оптимизации в пределах скользящего временного горизонта, в то время как
линейно-квадратичный метод используется для решения той же задачи фиксированное
временное окно. В работе рассматривается способ построения системы управления для
двухколесного мобильного робота с использованием Model Predictive Control. Приведен про-
цесс построения математической модели механической системы робота, а также выпол-
нена линеаризация полученной модели. Представлены основные принципы построения сис-
темы управления на основе MPC для линейных систем без внешних возмущений, а также с
использованием наблюдателя для оценки состояний модели при влиянии аддитивных белых
гауссовских шумов. Рассмотрен вариант синтеза системы управления с накладываемыми
ограничениями на входной сигнал. Также представлен способ определения положения двух-
колесного робота в пространстве с помощью системы технического зрения, которая ос-
нована на использовании искусственной нейронной сети. Приведена архитектура модели,
использующаяся совместно со стереокамерой, с помощью которой реализуется построе-
ние карты глубины изображения. В качестве архитектуры нейронной сети используется,зарекомендовавшая себя модель YOLOv3. В работе описываются модели, которые неспо-
собны проводить обработку данных в режиме реального времени. Помимо вышеперечис-
ленного в работе подробно описывается принцип работы модели глубокого обучения –
YOLOv3, которая основана на нескольких блоках обработки входных данных. Представле-
но подробное описание реализации стереокамеры в связке с моделью искусственной ней-
ронной сети с помощью языка программирования Python и библиотек для работы с видео-
данными и стереокамерой.

Целью исследования является обоснование эффективности применения различных видов
навесного и съемного рабочего оборудования робототехнических комплексов на базе автоном-
ных платформ для выполнения аварийно-спасательных работ в зоне ЧС. Исследования, прове-
денные в рамках создания экспериментальной робототехнической платформы «Маркер», по-
зволили приступить к разработке аварийно-спасательных мобильных робототехнических ком-
плексов, способных выполнять задачи в зоне ЧС в автономном режиме. Предложено, на основе
анализа задач, выполняемых в зоне ЧС, а также перечня специального оборудования машин,
имеющих массогабаритные показатели близкие к аналогичным показателям платформы
«Маркер», оценить оптимальный набор навесного и съемного рабочего оборудования, обеспечи-
вающего выполнение задач с минимальными временными затратами. В ходе проведения иссле-
дований был предложен подход, позволяющий решать подобные задачи для любых роботизиро-
ванных платформ, независимо от используемого базового шасси. Также предложенный подход
позволил определить основные направления доработки автономной робототехнической плат-
формы «Маркер» с целью обеспечения возможности выполнения аварийно-спасательных работ
в зоне ЧС. К таким направлениям относятся разработка гидросистемы, позволяющей осуще-
ствлять управление навесным и съемным оборудованием, как при выполнении технологических
операций, так и при перемещении по зоне ЧС, и выполнении манипуляций, связанных с их заме-
ной, в том числе в автоматическом режиме. В качестве второго направления была определена
необходимость доработки конструкции путем усиления точек крепления навесного и рабочего
оборудования, а также основных несущих элементов, которые будут задействованы при вы-
полнении технологических операций с использованием расчетного комплекта навесного и съем-
ного оборудования. Третьим направлением авторы считают необходимость разработки алго-
ритмов и программного обеспечения управлением автономной робототехнической платфор-
мой при выполнении технологических операций в зоне ЧС, включая землеройные операции, по-
грузочно-разгрузочные операции, поисково-спасательные операции, а также действия, связан-
ные с мониторингом обстановки в районе ведения аварийно-спасательных работ.

В работе рассматривается задача идентификации дефектов в приводах робототех-
нических систем, модель динамики которых описывается линейными дифференциальными
уравнениями. Решение задачи идентификации дефектов предложено искать на основе
решения вспомогательной задачи оптимального управления для динамической системы, в
которой роль неизвестной вектор-функции, описывающей возникающие дефекты, выпол-
няет некоторое вспомогательное управление, которое должно обеспечить минимум функ-
ционалу невязки. На основе полученного решения вспомогательной задачи оптимального
управления предложен диагностический наблюдатель дефектов. При этом сам дефект
находится через решение соответствующего алгебраического уравнения Риккати и диф-
ференциального уравнения для вспомогательной переменной. В отличие от популярных
подходов к решению задачи идентификации дефектов, основанных на наблюдателях, ра-
ботающих в скользящем режиме, предлагаемый метод позволяет расширить класс сис-
тем, для которых может быть решена задача идентификации. Известно, что методы
проектирования наблюдателей скользящего режима накладывают определенные ограничения на рассматриваемые системы. Предложенный подход на основе оптимального управ-
ления может дать результаты и для систем с нелинейной динамикой. В этом случаем,
вероятно, эффективными будут методы приближенного решения задач оптимального
управления, основанные на представлении системы в линейной форме с коэффициентами,
зависящими от состояния (так называемый метод State-dependent Riccati Equation, SDRE).
Совершенствование предложенного метода в этом направлении будет являться предме-
том последующих исследований. Изложенная теория показана на примере идентификации
дефектов в приводе постоянного тока. Рассмотрены разные случаи для системы с полны-
ми наблюдениями (известен весь вектор состояния) и с неполными наблюдениями. На мо-
делировании было показано, что качество идентификации дефектов можно повысить за
счет выбора соответствующих значений матриц штрафов в функционале невязки, при
этом можно добиться хорошего диагностирования отдельно по различным каналам вхо-
ждения дефектов. В работе представлены рекомендации по выбору матриц штрафов.
Результаты моделирования подтвердили работоспособность синтезированных с помощью
предложенного метода диагностических наблюдателей.

Целью исследования является разработка бесконтактного феррозондового датчика
положения для контроля открытого/закрытого состояния клапана. Существует немало
примеров использования в современной техники элементов или устройств, взаимодейст-
вующих с магнитным полем. Одной из актуальнейших задач является использование влия-
ния магнитного поля в качестве средства контроля или составляющей управляющей сре-
ды. Применение магнитооптических датчиков для контроля функционирования техниче-
ских объектов обусловлено их бесконтактным способом измерения, возможностью изме-
рения не только магнитных, но и других различных физических величин, относительной
простотой, надежностью и дешевизной конструкции чувствительного элемента, гибко-
стью в применении, эксплуатацией в низкотемпературных и высокотемпературных сре-
дах. Одним из датчиков подобного типа является феррозондовый преобразователь магнитного поля. Примером объекта внедрения феррозондового датчика являются клапаны
различных пневмогидравлических систем. Сущность поставленной задачи заключается в
создании бесконтактного концевого переключателя золотника клапана, сигнализирующего
о закрытом или открытом состоянии клапана и передающего эту информацию в систему
контроля. Предлагается разбиение данной задачи на этапы и последовательное их выпол-
нение. Сначала производится поиск и анализ уже существующих решений, реализующих
датчик положения с использованием феррозондового метода контроля для усовершенст-
вования разрабатываемой конструкции. Далее, разрабатывается первоначальная конст-
рукция чувствительного элемента феррозондового преобразователя, согласно начальной
конструкции, создается геометрическая 3D-модель чувствительного элемента, выбирает-
ся предполагаемый материал составляющих элементов датчика. С помощью численных
методов компьютерного моделирования моделируется работа датчика и определяется его
выходная характеристика при различных режимах работы. По расчетным характеристи-
кам выбирается и рассчитывается оптимальная конструкция и конфигурация чувстви-
тельного элемента датчика. По итогам моделирования разрабатываются сборочные и
рабочие чертежи датчика. Предложенный способ решения задачи характеризуется слож-
ностью изучения нелинейных магнитных систем и их моделирования. Результаты данного
исследования могут быть рекомендованы для разработки магнитооптических датчиков
подобного или иного типа и изучения материалов с нелинейными магнитными свойствами.

Целью работы – это создание производительного вычислительного устройства для
бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) наземного робототехни-
ческого комплекса (РТК) на отечественной элементной базе. Дано формальное описание
типовых достаточных функций, выполняемых БИНС и описаны основные принципы алго-
ритмов с точки зрения требования к вычислительным ресурсам. Приведено описание имею-
щихся на рынке отечественных микроконтроллеров и сравнение с ближайшим зарубежным
аналогом. Результаты проведенного макетирования показали принципиальную возможность,
но невысокую перспективность создания вычислительных устройств на одном микрокон-
троллере. В связи с этим были выработаны и реализованы технические предложения по уве-
личению вычислительной мощности по средствам построения архитектуры многопроцес-
сорного вычислителя. Как следствие потребовалась выработка особых подходов к проекти-
рованию алгоритмов и программного обеспечения. Организация распределенных вычислений
является одним из наиболее оптимальных методов обеспечения расчета алгоритмов функ-
ционирования. Введение в контур вычислителя дополнительных микропроцессоров позволило
не только увеличить вычислительную мощность, но и ввести дополнительные интерфейсы
взаимодействия как с потребителем, так и с датчиками первичной информации. Предло-
женный вариант распределения алгоритмов функционирования БИНС позволил обеспечить
создание задела на перспективы развития и масштабируемость системы. Наиболее ресурсо-
емким алгоритмом является расчет инерциальных координат, реализованный в виде итера-
тивного расчета определения широтной составляющей местоположения. Также запас про-
изводительности может позволить реализовать дополнительные адаптивные алгоритмы
фильтрации и обработки данных по результатам испытаний и эксплуатации наземного под-
вижного объекта. Обоснован выбор интерфейса внутриплатного обмена между контролле-
рами и описано его практическое применение. Создание замкнутого контура обмена инфор-
мацией позволило реализовать дополнительные параллельные вычисления вторичной инфор-
мации и выполнить расчет автономного счисления координат местоположения объекта.
Описанные технические решения могут быть использованы при проектировании встраивае-
мых вычислителей для объектов различного назначения функционирующих на базе жесткой
логики. В качестве основного недостатка представленного подхода к проектированию вы-
числителя можно обозначить ограниченный функционал при работе с постоянно запоми-
нающими устройствами.

Спутниковые радионавигационные системы позволяют оценивать вектор состояния
потребителя, включающий в себя координаты, скорость потребителя и время относи-
тельно системной шкалы. Требования к характеристикам данных систем постоянно рас-
тут, что делает необходимым усовершенствование используемых в них алгоритмов обра-
ботки радионавигационных сигналов. Одной из основных характеристик спутниковых ра-
дионавигационных систем является точность оценивания вектора состояния потребите-
ля. Улучшить эту характеристику позволяет наличие оценок фазы принимаемых радиона-
вигационных сигналов. В спутниковой радионавигационной системе ошибки оценок фазы в
петле слежения имеют две составляющие – динамическую и шумовую. Для компенсации
шумовой ошибки необходимо уменьшать эквивалентную шумовую полосу сглаживающего
фильтра петли слежения за фазой. Однако минимально возможная полоса сглаживающего
фильтра ограничена наличием динамики потребителя и качеством опорного генератора.
Вследствие чего, при наличии динамики потребителя, чувствительность и надежность
слежения за фазой ухудшается. Для компенсации динамической ошибки в петле слежения
за фазой можно использовать информацию от инерциальной навигационной системы.
Спутниковая радионавигационная система и инерциальная навигационная система обла-
дают взаимодополняющими характеристиками. Использование поддержки петель слеже-
ния за фазой от инерциальной навигационной системы позволяет повысить чувствитель-
ность и надежность ее работы при наличии динамики потребителя. Предполагается, что
при такой реализации чувствительность петель слежения за фазой будет ограничена
только нестабильностью опорного генератора и погрешностью инерциальных измерений.
Был разработан алгоритм поддержки петель слежения за фазой измерениями от инерци-
альной навигационной системы. Это привело к повышению чувствительности слежения за
фазой, что обеспечивает повышение характеристик точности и надежности работы
приемника спутниковой навигации. Проведено исследование разработанного алгоритма на
модели, использующей в качестве входных данных реальные измерения спутниковой и инер-
циальной навигационных систем. Разработанный алгоритм реализован в программном
обеспечении прототипа инерциально-спутниковой навигационной системы NV216C-IMU.
Проведены экспериментальные исследования в условиях автомобильной динамики на от-
крытой местности. Результаты исследований представлены в работе.

Исследования в области создания специализированных вычислительных комплексов
для роботов ведутся во многих мировых научных центрах и в том числе в нашей стране.
Развитие возможностей сенсорных систем, систем глобальной навигации, рост вычисли-
тельной мощности и совершенствование алгоритмов позволяют создавать бортовые вы-
числительные комплексы, обладающие широкими интеллектуальными возможностями.
Важной, но нерешенной проблемой остается оснащение таких вычислительных комплек-
сов микропроцессорами отечественного производства. Необходимость учета предельных
массогабаритных характеристик, требований к системе охлаждения вычислительного
комплекса, требований к бортовой электросети и потребляемой мощности, требований к
производительности и к внешним интерфейсам обуславливают сложность и дороговизну
разработки бортовых вычислительных комплексов. Отсутствие унификации вычисли-
тельных модулей при разработке создает дополнительные сложности для разработчиков
робототехнических комплексов, повышает конечную стоимость робототехнических ком-
плексов и усложняет его модернизацию. Использование стандартизированного форм-
фактора типа COM-Express позволяет разделить бортовой вычислительный комплекс на
универсальную высокотехнологическую системную часть и плату-носитель. Микропроцес-
сор, контроллер периферийных интерфейсов, оперативная память и жесткий диск разме-
щаются на системном модуле, который выпускается большим тиражом и может быть
заменен на более новый при появлении новых поколений отечественной вычислительной
техники. Плата-носитель в свою очередь проста в разработке и дешева в производстве, а
по своим характеристикам может быть скомпонована для конкретного робототехниче-
ского комплекса. В данной статье рассмотрены вычислительные модули в формате COMExpress
на базе отечественных микропроцессоров Эльбрус. Показана их применимость для
создания перспективных бортовых вычислительных комплексов. Полученные авторами
результаты говорят о перспективах импортозамещения в области робототехники.

Целью данной разработки является создание устойчивого алгоритма автоматиче-
ского обнаружения и сопровождения недетерминированных объектов с обучением в реаль-
ном времени, для встраиваемых вычислительных устройств оптико-электронныч систем.
В рамках представленной работы произведено исследование и анализ имеющегося мирового
научно-технического опыта в области алгоритмов автоматического сопровождения об-
щего назначения. В статье показано что современные алгоритмы автоматического со-
провождения представляют собой систему, принимающую решение о текущем положе-
нии, размерах и других параметрах сопровождаемого образа на основе обучаемой модели.
Авторами исследования выделены наиболее эффективные из применяемых базовых алго-
ритмов, подходящие для применения во встраиваемых вычислительных системах робото-
технических комплексов, и разработан новый алгоритм автоматического обнаружения и
сопровождения недетерминированных объектов. Проведено полунатурное тестирование
разработанного алгоритма и оценена его эффективность в решении задач не только ав-
томатического сопровождения объектов, но и задач автоматического обнаружения объ-
ектов по нескольким эталонным образам. В заключении представлены предложения по
дальнейшему повышению точности разработанного алгоритма и по его оптимизации и
внедрению в состав специального программного обеспечения бортовых вычислительных
систем летательных аппаратов.

В настоящее время повышение качества предоставляемых транспортных и логи-
стических услуг напрямую связано с внедрением новых и модернизацией существующих
технологий информатизации и цифровизации. Одной из наиболее актуальных задач, ре-
шаемых с помощью внедрения цифровых технологий в существующие технологические
процессы, является повышение безопасности движения поездов. Анализ отечественных и
зарубежных работ, посвящённых разработке систем повышения безопасности движения
поездов показал, что одним из методов решения поставленной задачи является разработ-
ка и внедрение систем технического зрения для обнаружения объектов инфраструктуры и
препятствий по ходу движения поезда. Это особенно актуально при увеличении скоростей
движения поездов, когда машинисту бывает сложно правильно оценить сложившуюся
ситуацию и принять оперативное решение. В данной работе описана реализация системы
технического зрения для беспилотных поездов. В ее рамках был реализован новый подход к
обучению узкоспециализированной масочной нейронной сети. Основной задачей этой сис-
темы является распознавание препятствий и фигур человека на фоне железнодорожной
инфраструктуры, определения их местоположения относительно рельсовых путей и оцен-
ки этой ситуации с точки зрения безопасности движения. Для получения более качествен-
ной маски был использован подход одновременного использования изображений стандарт-
ных камер CVS и камер с более высоким разрешением. Данный метод способен повысить
качество распознавания, особенно на больших расстояниях, когда интересующий объект
не заметен в сложной среде окружающей его обстановки. Выполненная работа показала
хорошие результаты по идентификации объектов на железнодорожных путях. Создание
прототипа такой системы и оснащение ей тягового подвижного состава позволит реали-
зовать своевременное обнаружение препятствий и людей на пути поезда, что способству-
ет повышению уровня безопасности движения поездов.

Рассмотрена актуальная задача определения всех шести координат (трех линейных
и трех угловых) текущего положения мобильного робота (беспилотного летательного
аппарата) по видео-дальнометрическим изображениям внешней среды (объемным раскра-
шенным облакам точек), формируемым бортовой комплексированной системой техниче-
ского зрения, построенной на базе 3D-дальнометрического сенсора (лидара) и цветной
видеокамеры, при движении (полете) в неизвестной среде. Предложен алгоритм видео-
навигации, основанный на использовании комплексированных (видео-дальнометрических)
дескрипторов, для описания которых используются яркостные и геометрические пара-
метры. Сформулированы правила формирования комплексированного дескриптора, обес-
печивающие выделение с помощью оператора Собеля особых (центральных) точек деск-
риптора и вычисление яркостных и геометрических параметров в его локальной области.
Дополнение яркостных параметров дескриптора, формируемых видеокамерой, геометри-
ческими параметрами, формируемых дальнометрическим сенсором, снимает проблему
инвариантности дескриптора к масштабу и тем самым существенно снижает трудоем-
кость вычислений при его выделении. Описаны правила нахождения соответствующих
друг другу комплексированных дескрипторов в последовательности комплексированных
изображений, основанные на вычислении разности яркостных и геометричесих параметров сравниваемых дескрипторов. Выполнена оценка ошибки решения навигационной задачи
с использованием комплксированных дескрипторов в зависимости от ошибки сенсоров
системы технического зрения и геометрических размеров дескриптора. За счет построе-
ния гистограмм решения навигационной задачи по каждой координате объекта управления
для всех пар соответствующих друг другу дескрипторов достигнута статистически ус-
тойчивая высокая достоверность решения полной навигационной задачи. При этом ошиб-
ка решения навигационной задачи получилась на порядок меньше ошибки при формировании
системой технического зрения комплексированных изображений. Использование комплек-
сированных дескрипторов позволило при сравнительно малом объеме вычислений с прием-
лемой точностью и быстродействием решить полную навигационную задачу, что обеспе-
чивает решение SLAM-задачи на бортовых вычислителях в темпе движения объекта
управления. Эффективность предложенных алгоритмических и разработанных программ-
но-аппаратных средств подтверждена натурными экспериментами, проведенными в ре-
альных условиях различных сред.

Одним из ключевых направлений развития области искусственного интеллекта явля-
ется направление технического зрения. Для ресурсоемких задач технического зрения соз-
даются высокопроизводительные вычислительные комплексы (ВК), использующие специа-
лизированные ускорители. Использование таких ускорителей обусловлено неспособностью
микропроцессоров (МП) общего назначения решить такие задачи за поставленное время
вследствие большой вычислительной нагрузки. Однако, в настоящее время, МП ряда Эль-
брус успешно используются для решения задач технического зрения как в серверном, так и
в бортовом режимах, а появление МП Эльбрус шестого поколения должно еще больше
повысить производительность на таких задачах. В силу дороговизны, большей сложности
и ограничений в использовании систем со специализированными ускорителями встает во-
прос об определении условий, в которых для решения рассматриваемых задач достаточно
использовать МП общего назначения, например из ряда Эльбрус, без специальных ускори-
телей. Одними из самых ресурсоемких задач в области технического зрения являются за-
дачи обнаружения и классификации объектов на изображении. Для обнаружения объектов
одним из популярных методов является метод Виолы-Джонса. Для решения задачи клас-
сификации как правило используются сверточные нейронные сети. На примере сетей
VGG16 и VGG19 разработаны математические модели вычислений применительно к ак-
туальным микропроцессорам ряда Эльбрус. С использованием разработанных моделей
обоснована теоретическая достаточность производительность микропроцессоров Эль-
брус для задач технического зрения. Также, на основе данных методов разработаны про-
граммы моделирования поиска и объектов на фото и в видеопотоке. Программы написаны
на языке C++ с использованием библиотеки OpenCV, ОПО Эльбрус, библиотеки Платфор-
мы-ГНС и базы данных соревнований ImageNet. С использованием реализованных программ
было проведено сравнительное тестирование на ряде ВК с процессорами Эльбрус, а также
ВК с процессорами intel и ускорителем в виде видеокарты Nvidia. На основе полученных
результатов показано, что для решения задачи поиска объектов на изображении выбран-
ным методом достаточно МП Эльбрус-8С для входных разрешений до 1920 х 1080, где
обеспечивается скорость обработки видеопотока более 20 кадров в секунду.

Работа посвящена оптимизации архитектуры нейронной сети для ее запуска на ограни-
ченном вычислительном ресурсе. Рассмотрено несколько подходов оптимизации, приведены
оценки сложности и времени выполнения прямого прохода нейронной сети. Приведены сравни-
тельные оценки сложности сети при применении разных подходов оптимизации. В работе
представлен анализ выбранной архитектуры сети, получены оценки вычислительной сложно-
сти отдельных составных частей (модулей) архитектуры. Произведен анализ возможных ме-
тодов оптимизации каждого модуля. Описаны параметры рассмотренных модулей, размеры
входных и выходных тензоров. Для оптимизации модуля выделения признаков протестировано
несколько архитектур, ResNet 50, ResNet 18, MobileNet v3 small, MobileNet v3 large. Представлен
сравнительный анализ вычислительной сложности и времени выполнения прямого прохода для
каждой архитектуры. Замеры времени выполнения прямого прохода осуществлялись на
встраиваемом вычислительном устройстве Jetson AGX Xaver от компании Nvidia. Представле-
ны оценки времени выполнения прямого прохода для каждого модуля рассматриваемых нейрон-
ных сетей. В работе приведены результаты сравнения оценок точности нейронной сети до и
после оптимизации архитектуры. Набор данных для тестирования состоит из 100 видео запи-
сей. В тестовых видеозаписях участвует 5 различных типовых объектов, для каждого класса
объекта записано 10 различных сценариев. Для каждой из разработанных архитектур получе-
ны оценки точности, произведен сравнительный анализ. В работе намечены пути для после-
дующей оптимизации архитектуры сети.