Томские ученые научат искусственный интеллект предсказывать поломки беспилотников

Беспилотные летательные аппараты всё активнее применяются в различных областях — от сельского хозяйства и геодезии до логистики и мониторинга инфраструктуры. Однако их использование сопряжено с определенными рисками. Выход из строя БПЛА в процессе работы может привести к срыву выполнения важных задач и финансовым потерям, а в некоторых случаях — даже к возникновению опасных ситуаций. Для решения этой проблемы ученые Томского государственного университета разрабатывают искусственный интеллект, который сможет предсказывать возможные поломки беспилотников.

Как рассказывает руководитель проекта декан факультета инновационных технологий ТГУ Станислав Шидловский, в настоящее время техническое обслуживание БПЛА проводится, как правило, по регламенту – через определенный период времени, но такой подход не позволяет своевременно выявлять скрытые дефекты и предсказывать будущие поломки. Специалисты Томского государственного университета планируют использовать искусственный интеллект для решения этой проблемы. В настоящее время создаётся база данных, которая будет содержать примеры отклонений в технологических сигналах, указывающих на возможность неисправности. После того как нейросеть освоит эти данные, она сможет автоматически анализировать состояние беспилотных авиационных систем.

«Сложность заключается в сборе данных, на которых необходимо обучать ИИ, – объясняет Станислав Шидловский. – Дело в том, что промышленники и любые другие организации, которые используют беспилотные авиасистемы, как правило, крайне неохотно делятся технологическими данными. В наших исследованиях мы используем реальные сигналы с узлов и агрегатов БАС, которые мы запускаем в рамках лаборатории и на полигоне, который есть в ТГУ. Наличие полигона дает нам определенное преимущество перед другими научными центрами. Наряду с этим мы используем «синтетические» данные, которые имитируются с помощью специальных симуляторов».

Данные, которые используются для анализа, поступают с различных датчиков, установленных на беспилотнике. Они фиксируют параметры вибрации, температуры, электрические показатели, скорость вращения двигателя и многое другие. ИИ научат распознавать определенные совокупности сигналов, которые являются признаками приближающихся сбоев, незаметных для человеческого глаза.

Новый инструмент может быть использован двумя способами. Первый – диагностика непосредственно в процессе полета. Нейросеть будет работать на миникомпьютере, установленном на борту, снимать показатели с датчиков и сразу же их обрабатывать. Второй вариант – предполетная и послеполетная диагностика. Информация с датчиков будет сбрасывать на вычислитель с последующей обработкой ИИ и выдачей заключения по техническому состоянию БАС. Результаты своей работы ученые представят в середине 2025 года.