Государственный научный центр
Российской Федерации
ФГУП «НАМИ»

+7 495 456-57-00

ул. Автомоторная, д. 2

Центр «Спецавтомобили»

Создание и исследование специальных транспортных средств для работы в сложных условиях.

Выполненные работы

Создание экспериментального образца наземного беспилотного ТС на электротяге.

«Создание экспериментального образца наземного беспилотного транспортного средства на электротяге»

Уникальный идентификатор соглашения: RFMEFI62514X0006
Номер соглашения: 14.625.21.0006
Дата начала: 16.09.2014
Дата окончания: 31.12.2016
Научный руководитель: д.т.н. Сайкин Андрей Михайлович
Ответственный исполнитель: к.т.н. Карпухин Кирилл Евгеньевич

Программа: «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»

Головной исполнитель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ"»

Организация-партнер: Общество с ограниченной ответственностью «НПО ССК»

 

№ этапа Название Дата начала Дата окончания Статус Бюджет
(млн. руб.)
Внебюджет
(млн. руб.)
1 Проведение аналитических и патентных исследований 16.09.2014 31.12.2014 Выполнен 26,95 16
2 Создание экспериментального образца наземного беспилотного транспортного средства на электротяге 01.01.2015 30.06.2015 Выполнен 7,56 5
3 Разработка программного обеспечения систем экспериментального образца БТСЭТ 01.07.2015 31.12.2015 Выполняется 7,56 5
4 Проведение испытаний экспериментального образца БТСЭТ 01.01.2016 30.06.2016 Работы не начаты 8 4,5
5 Обобщение и выработка рекомендаций по использованию результатов проекта в дальнейших работах 01.07.2016 31.12.2016 Работы не начаты 7,3 4,5

По соглашению с Министерство образования и науки о предоставлении субсидии от «16» сентября 2014 г. № 14.625.21.0006 ФГУП «НАМИ» проводится разработка экспериментального образца перспективного наземного беспилотного транспортного средства на электротяге (БТСЭТ) как нового вида научно–технической продукции, обеспечивающего создание наземных транспортных систем нового уровня энергоэффективности, дорожной и экологической безопасности.

Ранее, в Министерство образования и науки были представлены и успешно сданы результаты работ по 1-3 этапам проекта в виде промежуточных отчетов, в соответствии с календарным планом-графиком и ТЗ.

На 4 этапе проекта были проведены исследовательские испытания в лабораторных, стендовых условиях и на автополигоне НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» экспериментальных образцов:

  • тягового модуля;
  • системы управления движением;
  • системы очистки и раздачи воздуха в салоне;
  • системы накопления электроэнергии БТСЭТ;
  • БТСЭТ в целом.
Общий вид беспилотного транспортного средства на электротяге (фрагмент дорожных испытаний)Общий вид беспилотного транспортного средства на электротяге (фрагмент дорожных испытаний)
 

Результаты исследовательских испытаний экспериментального образца тягового модуля показали, что его номинальная мощность составила 30 кВт, максимальная мощность составила 72,4 кВт, а мощность при рекуперативном торможении была равна 37.2 кВт.

Фотографии испытательного оборудования тяговой батереиФотографии испытательного оборудования тяговой батереи
Размещение испытуемого экспериментального образца системы накопления электроэнергии в климатической камере Размещение испытуемого экспериментального образца системы накопления электроэнергии в климатической камере

При выполнении работы проведен цикл испытаний экспериментального образца системы управления движением (СУД), в том числе испытаний на:

 

  1. Определение максимальной скорости движения

     

    Временная диаграмма разгона до скорости более 100 км/ч

    Временная диаграмма разгона до скорости более 100 км/ч

     

  2. Распознавание препятствий – участников дорожного движения

     

    Временные диаграммы торможения перед неподвижным препятствием

    Временные диаграммы торможения перед неподвижным препятствием

     

  3. Распознавание дорожных знаков

     

    Распознавание дорожного знака системой технического зрения

    Распознавание дорожного знака системой технического зрения

     

  4. Определение линий основной дорожной разметки на прямолинейных участках дороги

     

    Срабатывание подсистемы предупреждения о выходе с полосы движения (LDWS) при смещении влево

    Срабатывание подсистемы предупреждения о выходе с полосы движения (LDWS) при смещении влево

     

  5. Определение местоположения БТСЭТ

     

    Отслеживание маршрута движения на карте местности

    Отслеживание маршрута движения на карте местности

     

  6. Поддержание заданного расстояния за впереди идущим автомобилем

     

    Дорожные испытания на поддержание заданного расстояния за впереди идущим автомобилем

    Дорожные испытания на поддержание заданного расстояния за впереди идущим автомобилем


Основные результаты

  1. Проведенные исследовательские испытания БТСЭТ и его основных систем и агрегатов подтвердили адекватность теоретических предпосылок и расчетов, проделанных на начальных этапах разработки.
  2. Результаты исследовательских испытаний:
    • Исследовательские испытания разработанного экспериментального образца тягового модуля подтвердили полное соответствие его характеристик техническому заданию, правильность теоретических предпосылок и расчетов.
    • Установлено соответствие всех технических характеристик экспериментального образца СУД БТСЭТ требованиям Технического задания.
    • Показано соответствие алгоритмов функционирования СУД БТСЭТ требованиям Технического задания.
    • Выявлены недостатки общепринятых оптических систем распознавания дорожных знаков, для устранения которых проведены испытания одометрического принципа распознавания дорожных знаков с использованием навигационных систем. Надежное распознавание дорожных знаков обеспечивается путем комплексирования исследованных оптических и одометрических систем.
    • Установлено соответствие технических характеристик экспериментального образца системы очистки и раздачи воздуха в салоне требованиям Технического задания.
    • Для сокращения периода времени по достижению безопасных условий по загрязнению воздуха в салоне БТСЭТ рекомендуется на первой стадии в условиях сверхнормативного загрязнения воздуха в салоне устанавливать режим работы СОВ на максимальной производительности и в последующем организовывать работу СОВ в режиме минимальной производительности для обеспечения поддержания безопасного уровня загрязнения воздуха в салоне независимо от уровня загрязнения окружающей атмосферы.
    • Технические характеристики экспериментального образца БТСЭТ в целом соответствуют требованиям Технического задания по времени разгона до 100 км/ч (не более 20 с), по обеспечению максимальной скорости движения (не менее 120 км/ч), по запасу хода (не менее 50 км).
    • Точность мониторинга основных параметров разработанного экспериментального образца системы накопления электроэнергии соответствует требованиям Технического задания. Следовательно, обеспечивается надежная и безопасная работа тяговой батареи, что позволяет продлить срок её службы.
  3. Задачи, поставленные на отчетном этапе по проведению исследовательских испытаний экспериментальных образцов тягового модуля, системы управления движением, системы очистки и раздачи воздуха в салоне, экспериментального образца системы накопления электроэнергии, БТСЭТ в целом выполнены в полном объеме.
    На 5 этапе результаты проведенной ПНИ будут использованы при обобщении результатов проведенного исследования и выработке рекомендаций по использованию результатов проекта в дальнейших работах.
Выполненные работы по проекту «Беспилотник».

Цель выполнения работы

Разработка концепции и создание действующего макета многофункционального беспилотного автотранспортного средства гражданского назначения, верификация основных технических решений.

Требуемая функциональность

  • «Техническое зрение» — возможность анализа окружающего пространства средствами различных регистрирующих устройств.
  • Исполнительные механизмы — управление исполнительными устройствами с необходимыми точностными и временными требованиями.
  • Алгоритмы распознавания — возможность классификации и анализа данных, поступающих с системы «техническое зрение» для дальнейшего принятия решений.
  • Автоматическое принятие решений — самостоятельная реакция БАС на окружающую среду, а именно: автомобили, дорожное полотно, знаки, разметка и т.д.
  • Разработана концепция интеллектуального самоуправляемого «беспилотного» грузопассажирского АТС, определены структура, состав, схемотехнические и алгоритмические решения автоматизированной системы управления движением «беспилотных» грузопассажирских АТС.
  • Разработаны математические модели для анализа различных режимов движения «беспилотных» АТС.
  • Разработаны основы создания системы «техническое зрение» АТС для оценки окружающей обстановки и планирования движения.
  • Разработаны автоматические системы управления составными частями транспортного средства (силовая установка, трансмиссия, шасси, подвеска, рулевое управление, светотехника и т.д.).
  • Разработаны алгоритмы управления транспортным средством в организованной и неорганизованной дорожных сетях.
  • Разработано программное обеспечение автоматизированной системы управления движением.
  • Изготовлен макетный образец «беспилотного» АТС на базе автомобиля «Лада-Калина» и проведены его испытания.
  • Проведено сопоставление результатов испытаний с результатами математического моделирования, выполнена корректировка математических моделей.
Сигнал с лидара в зависимости от угла сканирования и времени

Сигнал с лидара в зависимости от угла сканирования и времени.

Фотография макетного образца

Фотография макетного образца.

Пример распознавания знака по алгоритму Хаара

Пример распознавания знака по алгоритму Хаара.

Составлена и оформлена отчетная научно-техническая документация.

Сайкин Андрей Михайлович

ВрИО Директора Центра

Доктор технических наук

+7 (495) 456-57-13

specauto@nami.ru


ФОРМА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ