Метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Суминов Константин Александрович

• Суминов Константин Александрович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Суминов Константин Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Исследование задачи обеспечения живучести БВС РТК

1.1 Современные РТК, их особенности и задачи

1.1.1 Классификация РТК

1.1.2 Анализ путей развития РТК

1.2 Анализ современных СУ РТК

1.2.1 Особенности современных бортовых вычислительных систем для РТК

1.2.2 Аппаратные средства БВС РТК

1.2.3 Общее программное обеспечение БВС РТК

1.2.4 Функциональное программное обеспечение БВС РТК

1.3 Методы обеспечения живучести РТК

1.3.1 Обеспечение живучести БВС РТК

1.3.2 Анализ методов обеспечения живучести БВС с использованием планировщиков задач

1.3.3 Анализ методов выбора рациональной конфигурации БВС РТК для обеспечения живучести

1.4 Постановка задачи диссертационного исследования

1.5 Допущения и ограничения

Выводы главы

2 Разработка метода обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования

2.1 Разработка метода формирования многоверсионных библиотек функциональных программ БВС РТК

2.1.1 Определение перечня задач, ставящихся перед РТК и структуры БВС

2.1.2 Реализация множества альтернативных решений

2.1.3 Определение перечня параметров, зависимостей и критериев качества реализованных частных решений

2.1.4 Определение характеристик разработанных частных решений

2.1.5 Построение паспортов моделей

2.1.6 Создание библиотек функциональных программ

2.1.7 Метод формирования многоверсионных библиотек функциональных программ БВС РТК

2.2 Разработка метода выбора рационального состава ФПО БВС РТК в экстремальных условиях

2.2.1 Предварительная фильтрация решений

2.2.2 Задача выбора рационального решения, удовлетворяющего объему имеющихся ресурсов

2.2.3 Метод выбора рационального состава ФПО БВС РТК в экстремальных условиях

2.3 Разработка метода обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования

2.3.1 Интерфейс модуля отслеживания состояния РТК

2.3.2. Метод обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования

Выводы главы

3 Разработка программного комплекса для обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования

3.1 Программная реализация метода формирования многоверсионных библиотек функциональных программ БВС РТК

3.1.1 Определение перечня задач, ставящихся перед РТК и структуры БВС

3.1.2 Реализация множества альтернативных решений

3.1.3 Определение перечня параметров, зависимостей и критериев качества реализованных альтернативных решений

3.1.4 Определение характеристик разработанных альтернативных решений

3.1.5 Построение паспортов альтернативных решений

3.1.6 Создание библиотек функциональных программ

3.2 Программная реализация метода выбора рационального состава ФПО БВС РТК в экстремальных условиях

3.2.1 Метод предварительная фильтрации решений

3.2.2 Программное решение задачи выбора оптимального решения, удовлетворяющего объему имеющихся ресурсов

3.3 Программная реализация метода обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования

3.3.1 Модель модуля отслеживания состояния РТК

3.3.2 Программная реализация метода обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования

Выводы главы

4 Экспериментальные исследования метода повышения живучести РТК с использованием реконфигурации БВС в процессе функционирования РТК

4.1 Постановка задачи экспериментального исследования

4.2 Разработка метода оценки изменения живучести БВС РТК

4.2.1 Показатели живучести БВС РТК

4.2.1 Метод оценки изменения живучести БВС РТК

4.3 Реализация метода оценки изменения живучести РТК

4.4 Проведение экспериментального исследования

4.5 Оценка изменения живучести РТК

4.6 Оценка результатов

Выводы главы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования»

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования

Робототехника сегодня развивается во множестве прикладных областей. Одним из приоритетных направлений является создание автономных роботов с интеллектуальным управлением, способных решать задачи самостоятельно [1-3]. Особенно остро задача повышения автономности роботов стоит в области экстремальных робототехнических комплексов (РТК), в контексте которой большое внимание уделяется РТК среднего и тяжелого класса. Обеспечить высокий уровень автономности таких РТК можно с использованием специальных высокопроизводительных бортовых вычислительных систем (БВС). Сегодня является актуальной практика, когда такие БВС для экстремальных РТК строятся на базе разнородных вычислительных комплексов (ВК) различной аппаратной архитектуры и с использованием разного общего программного обеспечения (ОПО). На различных ВК из состава БВС могут быть установлены различные версии операционных систем (ОС), библиотек, фреймворков и т.д. Кроме того, часто некоторые из ВК включают в себя специализированные ускорители, такие как GPU, TPU. Для решения функциональных задач РТК создается функциональное программное обеспечение (ФПО) БВС РТК, которое проектируется с учетом аппаратных и программных особенностей БВС и не может напрямую быть запущено на любом ВК БВС.

Условия эксплуатации экстремальных РТК накладывают дополнительные ограничения и требования как на сам РТК, так и на его БВС. Одной из ключевых характеристик таких РТК является живучесть — способность системы сохранять работоспособность и выполнять поставленные задачи в условиях отказов или неблагоприятных воздействий [4, 5]. Живучесть приобретает критическое значение в динамично изменяющихся условиях эксплуатации, когда внешние факторы (погода, ландшафт) и внутренние (отказы компонентов, перегрев) могут негативно влиять на выполнение задач. Например, изменение температуры может выводить из строя сенсоры, а сбой вычислительных модулей — снижать

производительность системы. Также возможны преднамеренные повреждения БВС в силу целенаправленного противодействия РТК. Такие повреждения могут приводить к множественным отказам в различных подсистемах, что добавляет необходимость проведения реконфигурации БВС РТК, которая учитывает изменение в аппаратных и программных компонентах БВС.

Основным способом обеспечения дополнительной надежности БВС РТК является использование различного рода избыточности - аппаратной, программной, временной и др. Одним из методов обеспечения живучести БВС РТК можно считать алгоритмическую избыточность, которая может быть реализована с использованием многоверсионного программирования при разработке функционального программного обеспечения. Разнородная аппаратная структура современных БВС РТК и различия в ОПО, отсутствие унификации компонентов БВС РТК не позволяют напрямую переносить ФПО между ВК БВС при возникновении отказов, что затрудняет использование алгоритмической избыточности.

Таким образом, разработка метода обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования при разработке ФПО БВС РТК является актуальной.

Степень разработанности

Тема развития высокопроизводительных БВС РТК активно рассматривается в трудах как российских, так и зарубежных ученых, в числе которых Бычков И.Н. [6], Воеводин В. В. [7], Каляев И.А. [8], Бабаян Б.А. [9], Ким А.К. [10], Перекатов В.М. [11], Волконский В.Ю. [12], D.A. Patterson [13], J.L. Hennessy [14].

В области задач расчета и обеспечения надежности и живучести БВС РТК значительный вклад в развитие внесли Романов А.М. [15], Бочаров Н.А. [16], Гнеденко Б.В. [17], Парамонов Н.Б. [18], Липаев, В.В. [19], Wolf A., Choset H. [20] и др.

Особое значение имеет разработка адаптивных БВС РТК, способных эффективно функционировать в условиях существенной неопределенности, а также оптимизация их параметров. В работах многих ученых, таких как Антимиров В.М. [21], Ачкасов В.Н., Berghuis H., Ortega R.[22], Тимошенко Д.С. [23], Родионов В.В. [24] подчеркивается необходимость таких решений для успешного выполнения задач в сложных средах. Подчеркиваются необходимость таких решений для успешного выполнения задач в сложных средах и рассматриваются новые подходы к созданию универсальных систем управления, обеспечивающих эффективное функционирование РТК в различных условиях эксплуатации.

Реконфигурируемые модульные РТК, способные изменять свою структуру и функциональность в зависимости от текущих задач, в том числе с программной стороны, также являются объектом активных исследований. Работы в этой области ведут такие ученые как: Павлюк Н.А. [25], Соколов А.В [26, 27], Тачков А. А., Яковлев Д.С. [28], Yim M., Zhang Y.[29].

Также, современные исследования уделяют внимание различным видам избыточности. Аппаратная избыточность активно применяется для повышения надежности, о чем говорится в работах таких ученых как: Перепелкина С.Ю., Федотов А.А. [30], Leitao P., Colombo A.W., Karnouskos S. [31]. Программная избыточность, включая алгоритмическую и временную, также активно исследована в работах Киселева С.К. [32, 33], Новикова Е.В. [34] Сущенко С.С. [35] Шибинского И.Б. [36], Петрова Б.М. [37], Mueller M. W. [38].

Проведенный анализ позволил сделать вывод, что задачи связанные с высокопроизводительными БВС РТК, задачи обеспечения живучести БВС РТК, использования различных видов избыточности являются актуальными и рассматривались многими учеными, однако методов использования многоверсионного программирования для обеспечения живучести, учитывающего особенности современных разнородных высокопроизводительных БВС наземных РТК среднего и тяжелого класса не представлено в научных трудах или представлено в виде неформальных рекомендации. Таким образом, настоящее

диссертационное исследование по разработке метода обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования является актуальным.

Цели и задачи исследования

Целью диссертационного исследования является обеспечение живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования. Соответственно этой цели основными задачами диссертационного исследования являются:

1. Разработка метода формирования многоверсионных библиотек функциональных программ бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов.

2. Разработка метода выбора рационального состава функционального программного обеспечения бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов в экстремальных условиях.

3. Разработка метода обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования.

4. Разработка программного комплекса для обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования.

Объектом исследования являются бортовые вычислительные системы наземных робототехнических комплексов, содержащие в составе различные вычислительные комплексы.

Предметом исследования являются методы, алгоритмы и программы, обеспечивающие живучесть бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования.

Научная новизна

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что по-новому решена важная научная задача обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования, что позволяет БВС продолжать выполнение поставленных задач при изменении условий функционирования, в том числе при изменении аппаратного состава БВС РТК и выходе из строя его узлов. Разработаны новые научные методы, интегрирующие методы многоверсионного программирования с оптимизационными задачами и алгоритмами реконфигурации БВС РТК. Предлагаемые методы являются новыми, отличаются тем, что позволяют повысить живучесть БВС РТК за счет алгоритмической избыточности и учитывают такие особенности современных БВС РТК как:

- использование в их составе разнородных ВК различных аппаратных архитектур, в том числе содержащих специальные ускорители;

- различия в ОПО различных ВК БВС, их версий и составов;

- отсутствие совместимости ФПО различных ВК БВС и невозможность простой и оперативной замены программных решений ФПО при выходе из строя ВК БВС путем переназначения основного ВК БВС.

Разработан новый метод формирования многоверсионных библиотек функциональных программ БВС РТК, отличающийся тем, что учитывает разнородную аппаратную и программную архитектуру БВС РТК.

Разработан новый метод выбора рационального состава функционального программного обеспечения БВС РТК в экстремальных условиях, учитывающий алгоритмическую избыточность и аппаратный состав БВС РТК.

Разработан новый метод обеспечения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования, учитывающий возможность

реконфигурации, в том числе, при изменении аппаратного состава вычислительных комплексов БВС РТК.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы состоит в разработке математического и программного аппарата для решения задачи обеспечения живучести БВС РТК в процессе функционирования за счет использования многоверсионного программирования.

Практическая значимость работы заключается в том, что на основе полученных теоретических результатов разработаны программы и алгоритмы обеспечения живучести БВС РТК в экстремальных условиях, разработаны программы и алгоритмы формирования множества альтернативных решений и их фильтрации, алгоритмы реконфигурации состава функционального программного обеспечения БВС РТК, оценки изменения живучести РТК, а также алгоритмы реконфигурации БВС РТК в процессе функционирования. Реализованные алгоритмы ориентированы на сложные разнородные БВС РТК, в том числе на основе отечественных микропроцессоров серии «Эльбрус».

На основе выполненных реализаций разработан программный комплекс для обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования.

Практическая значимость на этапе проектирования БВС РТК заключается в поиске исходной конфигурации ФПО БВС РТК, удовлетворяющей требованиям по ресурсам для решения поставленных задач на БВС РТК.

Практическая значимость на этапе функционирования БВС РТК заключается в поиске рациональной конфигурации ФПО БВС РТК и ее распределения по доступным вычислительным ресурсам, которая позволяет продолжить выполнение задач РТК при изменяющихся условиях, приоритетах и аппаратном составе БВС РТК.

Проведены исследования по приоритетному направлению научно-технического развития в соответствии с пп. 14 пункта 76 указа Президента Российской Федерации от 02.07.2021 № 400 «О стратегии национальной безопасности Российской Федерации.

Полученные результаты были применены при разработке моделирующих стендов и БВС РТК такими организациями, как ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука», АО «МЦСТ», МГТУ им. Н.Э. Баумана. Получены соответствующие акты о внедрении. (Приложение А)

Результаты, полученные в ходе проведенной работы, внедрены в учебный процесс базовой кафедры № 234 - Управляющих ЭВМ в РТУ МИРЭА..

Методология и методы исследования

При проведении исследований использовались методы системного анализа, матричной алгебры, имитационного моделирования, статистического моделирования и линейного программирования. Для практической проверки применимости и эффективности предложенных методов были использованы разработанные программные средства и математические расчёты.

Положения, выносимые на защиту

Метод формирования многоверсионных библиотек функциональных программ бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов.

Метод выбора рационального состава функционального программного обеспечения бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов в экстремальных условиях.

Метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования.

Программный комплекс для обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования.

Соответствие паспорту специальности

Диссертационное исследование соответствует следующим направлениям исследований паспорта специальности 2.3.2 - «Вычислительные системы и их элементы» и относится к областям исследований: п. 3 «Разработка научных подходов, методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих надежность, сбое- и отказоустойчивость, контроль и диагностику функционирования вычислительных систем и их элементов», п. 4 «Теоретический анализ и экспериментальное исследование функционирования вычислительных систем и их элементов в нормальных и экстремальных условиях с целью улучшения их технико-экономических и эксплуатационных характеристик».

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

- использованием апробированного математического аппарата;

- достаточным объемом статистических исследований;

- корректными допущениями и ограничениями.

Достоверность полученных результатов подтверждается:

- согласованностью результатов, полученных в ходе экспериментальных исследований;

- апробацией полученных результатов на международных и всероссийских конференциях, публикациями в журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных результатов диссертаций на соискание учёной степени кандидата наук;

- разработкой действующего программного обеспечения, подтверждённой соответствующими свидетельствами о регистрации программы в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (Роспатент).

Результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. IX научно-техническая конференция «Математическое моделирование, инженерные расчеты и программное обеспечение для решения задач ВКО», Москва, 28 ноября 2024;

2. Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «робототехника», Анапа, 16-18 июля 2024;

3. Российский форум «Микроэлектроника 2024» 10-я Научная конференция «ЭКБ и микроэлектронные модули», Научно-технологический университет «Сириус», 23-28 сентября 2024;

4. XIX Всероссийская научно-практическая конференция "Перспективные системы и задачи управления", п. Домбай, 2024;

5. XVII Всероссийская научно-практическая конференция "Перспективные системы и задачи управления", п. Домбай, 2022;

6. 4th International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA), Lipetsk, Russian Federation, 2022;

7. 64-я Всероссийская научная конференции МФТИ. Радиотехника и компьютерные технологии. - Москва - Долгопрудный - Жуковский, 29.09 -03.12.21;

8. XVIII Международная телекоммуникационная конференция молодых ученых и студентов, Москва 01 ноября - 30 декабря - 2014;

Публикации по теме диссертации

По результатам, полученным в ходе проведения диссертационного исследования, было сделано 22 публикации, среди которых 15 печатных работ, в том числе 7 статей в изданиях из перечня ведущих рецензируемых научных

журналов и изданий ВАК, 6 из которых соответствуют специальности 2.3.2 -«Вычислительные системы и их элементы», 2 статьи в изданиях из списка Scopus, 6 публикаций в сборниках трудов международных и всероссийских научных конференций. Также получено 7 авторских свидетельств о регистрации программы для ЭВМ в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (Роспатент) (Приложение Б).

Личный вклад автора. Все выносимые на защиту научные результаты получены соискателем лично. Автор принимал непосредственное участие в планировании и проведении работы, обработке и обсуждении полученных результатов, подготовке публикаций.

Структура работы

Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы (155 наименований) и 3 приложений. Объем текста диссертации составляет 185 страниц, содержит 7 таблиц и 35 рисунков.

1. Исследование задачи обеспечения живучести БВС РТК 1.1 Современные РТК, их особенности и задачи 1.1.1 Классификация РТК

Решение задачи синтеза БВС РТК во многом зависит от прикладной области использования РТК. Рассмотрим современное состояние в области направлений развития и применения РТК.

Безусловный интерес сегодня представляет путь к разработке и использованию полноценных автономных роботов с применением алгоритмов интеллектуального управления [1-3], которые будут способны самостоятельно решать поставленные задачи. Это является одной из приоритетных задач ведущих стран мира, таких как Россия, США, Китай и др., имеющих собственные работы в данном направлении [39-44]. Наиболее актуальным направлением этой темы является экстремальная робототехника [45-47], которая охватывает устройства, предназначенные для работы в суровых условиях, таких как космос, подводные и военные операции. Основные принципы разработки таких РТК схожи с промышленной и сервисной робототехникой - модульность, иерархическая структура управления [48-50]. Главное отличие - повышенные требования к живучести, надёжности и ремонтопригодности: в экстремальных условиях роботы должны продолжать функционировать при неблагоприятных воздействиях, отказах узлов, что делает живучесть системы ключевым аспектом. Это достигается отказоустойчивыми компонентами [51], резервированием узлов [52] и управляемой деградацией [53].

В экстремальной робототехнике наиболее быстро развивающимся направлением является военная робототехника [54]. Современная классификация охватывает все виды военных роботов, используемых на суше, в воздухе, на воде и под водой, разделяя их по назначению на ударные, вспомогательные, специализированные и многоцелевые.

В экстремальной робототехнике военного назначения на сегодняшний день присутствует множество задач, требующих применения искусственного

интеллекта и группового управления [55]. Хотя необходимые алгоритмы уже активно разрабатываются на базе сервисных роботов, для их полноценного внедрения в экстремальные условия требуются дополнительные исследования, направленные на обеспечение необходимого уровня живучести.

Тем не менее, РТК уже сейчас все чаще и чаще применяются в ходе военных конфликтов [56-58], например, сегодня повсеместно используются роботы и группы роботов для разминирования, ударные и разведывательные беспилотные летательные аппараты (БПЛА), которые в некоторых условиях способны работать с очень высокой степенью автономности. На основе таких комплексов активно проводятся исследования и работы, нацеленные на повышение эффективности управления, планирования, координации и контроля над деятельностью вооруженных сил. Они находят свое применение и активное развитие, как в армии РФ , так и в зарубежных армиях [59, 60], в частности, в армиях США, НАТО.

Таким образом, как это часто бывает с новыми технологиями, в первую очередь, развитие происходит в контексте военных применений и именно в этой области сосредоточены все новые технологи и пути развития [61, 62]. Рассмотрим основные направления развития, и особенности современных РТК в соответствии с этим фактом.

1.1.2 Анализ путей развития РТК

Научные исследования на высоком уровне в областях технологий РТК, технологий ИИ и автономных систем с их использованием ведут множество стран. Одними из основных нормативных документов, определяющих приоритетные направления проведения научных исследований и технологических разработок в интересах Российской Федерации, можно считать [48, 49]:

- указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2012 года № 603 «О реализации планов (программ) строительства и развития Вооруженных Сил

Российской Федерации, других войск, воинских формирований и органов и модернизации оборонно-промышленного комплекса»;

- концепцию развития робототехники военного, специального и двойного назначения;

- стратегию научно-технологического развития Российской Федерации, в которой робототехника заложена в приоритет 20а «Переход к цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших данных, машинного обучения и искусственного интеллекта»;

- программу фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2035 гг.).

США имеют ряд опубликованных стратегий и направлений развития своих исследований [65], например,: THE U.S. ARMY ROBOTIC AND AUTONOMOUS SYSTEMS STRATEGY (2017), UNMANNED SYSTEMS INTEGRATED ROADMAP 2017-2042, Rise of the Machines Artificial Intelligence and its Growing Impact on U.S. Policy, U.S. Ground Forces Robotics and Autonomous Systems (RAS) and Artificial Intelligence (AI): Considerations for Congress.

На основании опубликованных документов можно сказать, что основные задачи и перспективы развития РТК заключаются в следующем:

- повышение ситуационной осведомленности, использование РТК для расширенного наблюдения в труднодоступных зонах, увеличения дистанции противостояния и уменьшения времени реакции;

- уменьшение нагрузки на солдат: физической - применение автономных систем для переноски снаряжения (например, роботизированные тележки) и когнитивной - использование систем РТК для обработки данных, облегчения принятия решений и повышения тактической мобильности;

- обеспечение ударного потенциала: использование беспилотных систем для распределения ресурсов и повышения оперативной логистики;

- облегчение маневрирования: применение РТК для преодоления препятствий (минные поля и т.д.) и увеличения глубины операций;

- защита вооруженных сил: применение РТК, в том числе с использованием технологий искусственного интеллекта (ИИ), для уменьшения рисков и повышения живучести войск.

В соответствии с этими задачами можно выделить следующие стратегические этапы развития:

1) краткосрочные:

- разработка концепций и технологий для облегчения нагрузки, повышения осведомленности, улучшения логистики и маневренности;

- внедрение РТК-тележек, экзоскелетов и автоматизированных транспортных колонн;

- развитие как индивидуальных РТК (например, РТК «Уран-с», «Проход»), так и групповых систем, функционирующих в боевых сетях;

2) среднесрочные:

- повышение автономности наземных и воздушных систем;

- использование РТК в разведке и нанесении ударов, а также в управлении территориально-зональными группировками;

- использование РТК в «серых зонах» и для нанесения ударов по уязвимым целям.

- взаимодействие наземных, воздушных и морских РТК в составе единой разведывательно-ударной группировки;

3) долгосрочные приоритеты:

- формирование единого информационного пространства и автономной доставки грузов;

- разработка малозаметных и выносливых роботизированных платформ для глубинных операций.

- повышение осведомленности за счет роящихся систем;

- создание интеллектуального управления группами РТК, включающими наземные, морские и воздушные компоненты.

Таким образом, на основе проведенного анализа национальных путей развития РТК можно сказать, что современной тенденцией развития РТК является

постепенный переход от дистанционно управляемых к полуавтономным, а в перспективе - к автономным РТК [66]. Основные направления развития находятся в контексте экстремальных РТК, к которым предъявляются повышенные требования в сложных условиях функционирования. Создание таких РТК требует разработки новых специализированных систем управления (СУ) и БВС РТК с возможностями одновременного обеспечения высокой производительности для решения функциональных задач и соответствия повышенным требованиям по надежности и устойчивости к внешним воздействующим факторам.

1.2 Анализ современных СУ РТК

СУ РТК представляют собой комплекс технических средств и программного обеспечения, предназначенный для управления роботами и их взаимодействия с окружающей средой. Данная область активно развивается в таких ведущих странах, как Россия [67], США [68], Германия [69], Франция [70], Китай [71] и др.

Высокие требования к качеству СУ продиктованы сложностью современных задач, для решения которых они предназначаются, высокой ценой как финансовой ошибки, так и общественно-политической реакции. Современные СУ должны поддерживать высокие целевые показатели функционирования на всем протяжении выполняемых задач. Отдельно стоит отметить, что все предполагаемые задачи развития современных экстремальных РТК предъявляют особые требования по живучести. Вследствие чего необходимы значительная проработка и развитие таких систем.

Согласно работе [72], в настоящее время существует множество методов для повышения качества и эффективности СУ в реальном времени. Тем не менее основной способ разработки СУ заключается в создании моделей поведения объекта управления, их анализе и преобразовании результатов в алгоритм управления для вычислительных устройств. Однако данный подход сталкивается с рядом сложностей таких, как изменение характеристик объекта управления и окружающей среды в процессе эксплуатации, изменение со временем параметров

и функций контрольно-измерительных и исполнительных элементов системы, что приводит к снижению эффективности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Суминов Константин Александрович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Макаров И. М., Лохин В. М. Интеллектуальные системы автоматического управления. - М.: Физматлит, 2001.

2. Valavanis K. P., Saridis G. N. Intelligent robotic systems: theory, design and applications // Springer Science & Business Media. 2012. vol. 182.

3. Lai R., Lin W., Wu Y. Review of Research on the Key Technologies, Application Fields and Development Trends of Intelligent Robots //International Conference on Intelligent Robotics and Applications. Springer, Cham, 2018. p. 449458.

4.Додонов А.Г., Кузнецова М.Г., Горбачик Е.С. Введение в теорию живучести вычислительных систем. - Киев: Наукова думка, 1990. - 184 с.

5. Соколовский А.Н., Кошель И.Н., Калюжный И.В. Подход к обеспечению живучести специализированных вычислительных систем на основе конфигурирования вычислительных процессов // Вестник Российского нового университета. Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». - 2019. -Вып. 4. - С. 88-93.

6. Анализ электронных компонент для доверенного вычислительного оборудования / И. Н. Бычков, Ю. С. Рябцев, К. А. Трушкин, Ю. Х. Халиуллин // Вопросы радиоэлектроники. - 2014. - Т. 4, № 3. - С. 131-146. - EDN RZCUAF.

7. Воеводин В. В. Параллельные вычисления. - БХВ-Петербург, 2004.

8. Гузик, В. Ф. Реконфигурируемые вычислительные системы / В. Ф. Гузик, И. А. Каляев, И. И. Левин. - Ростов-на-Дону : Южный федеральный университет, 2016. - 472 с. - ISBN 978-5-9275-1918-7. - EDN NOBNOQ.

9. Патент № 2184389 C1 Российская Федерация, МПК G06F 9/445, G06F 9/38. система управления конвейеризованным циклом процессора широкого командного слова : № 2001114929/09 : заявл. 04.06.2001 : опубл. 27.06.2002 / Б. А. Бабаян, В. Ю. Волконский, В. Г. Горохов [и др.]. - EDN ADJGBW.

10. Ким, А. К. Развитие и реализация архитектуры вычислительных комплексов серии "Эльбрус" для решения задач ракетно-космической обороны /

А. К. Ким, В. И. Перекатов, Ю. Х. Сахин // Вопросы радиоэлектроники. - 2010. -Т. 3, № 3. - С. 5-17. - EDN NZGZMX.

11. Ермаков, С. Г. Микропроцессоры и вычислительные комплексы семейства "Эльбрус" / С. Г. Ермаков, А. К. Ким, В. И. Перекатов. - Санкт-Петербург : Питер, 2012. - 272 с. - ISBN 978-5-459-01697-0. - EDN SDRZAL.

12. Микропроцессорные вычислительные комплексы с архитектурой "Эльбрус" и их программное обеспечение / А. К. Ким, В. Ю. Волконский, Ф. А. Груздов [и др.] // Вопросы радиоэлектроники. - 2009. - Т. 4, № 3. - С. 5-37. - EDN OBQXPZ.

13. Hennessy J. L., Patterson D. A. Computer architecture: a quantitative approach. - Elsevier, 2011.

14. Patterson D. A., Hennessy J. L. Computer organization and Design. - Morgan Kaufmann,, 1994.

15. Романов, А. М. Методология создания аппаратно-программного обеспечения масштабируемых отказоустойчивых интеллектуальных систем управления робототехнических комплексов: дис.... д-ра техн. наук / 05.13.05 / Романов Алексей Михайлович, 2021. - 488 с. - EDN IUELFW.

16. Бочаров, Н. А. Разработка научных методов и программных средств обеспечения контроля, диагностики и живучести специализированных вычислительных комплексов для робототехнических комплексов: дис.... канд. техн. наук : 05.13.15 / Бочаров Никита Алексеевич. - М., 2020. - 133 с.

17. Гнеденко, Б. В. Математические методы в теории надежности : основные характеристики надежности и их статистический анализ / Б. В. Гнеденко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев ; Б. В. Гнеденко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев. - Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: ЛИБРОКОМ, 2012. - 582 с. - ISBN 978-5-397-03638-2.

18. Тоценко, В.Г. Корректность, устойчивость, точность программного обеспечения / В.Г. Тоценко, А.В. Александров, Н.Б. Парамонов; отв. ред. И.В. Сафонов. - Киев: Наукова думка, 1990 - 200 с. - ISBN 5-12-001805-X.

19. Липаев, В. В. Надежность и функциональная безопасность комплексов программ реального времени (для магистров) / В. В. Липаев. - Саратов: Вузовское образование, 2015. - 207 с. - EDN KDGHOJ.

20. O'Halloran D., Wolf A., Choset H. Design of a high-impact survivable robot //Mechanism and machine theory. - 2005. - Т. 40. - №. 12. - С. 1345-1366

21. Антимиров, В. М. Вопросы построения адаптивных бортовых управляющих вычислительных комплексов / В. М. Антимиров, В. Н. Ачкасов // Системы управления и информационные технологии. - 2005. - № 4(21). - С. 5-8. -EDN HYPLWP.

22. Berghuis H., Ortega R., Nijmeijer H. A robust adaptive robot controller //IEEE Transactions on robotics and automation. - 2002. - Т. 9. - №. 6. - С. 825-830.

23. Тимошенко, Д. С. Интеллектуальные технологии в робототехнических и мехатронных системах / Д. С. Тимошенко, А. В. Дорофеева // Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля. - 2023. - № 2(68). - С. 277-280. - EDN ZJYLMV.

24. Родионов, В. В. Унифицированная система управления робототехническими комплексами / В.В. Родионов, С. И. Филиппов, Д. А. Варабин // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2018. - № 1(195). - С. 128-140. -DOI 10.23683/2311-3103-2018-1-128-140. - EDN XNGPLN.

25. Павлюк, Н. А. Модели, алгоритмы, программные средства информационного и физического взаимодействия устройств модульной робототехнической системы : дис.... канд. техн. наук / Павлюк Никита Андреевич, 2021. - 139 с. - EDN QUHUJD.

26. Богуславский, А.А. Модели и алгоритмы для интеллектуальных систем управления [Электронный ресурс]/ А.А. Богуславский, Г.К. Боровин, В.А. Карташев, В.Е. Павловский, С.М. Соколов. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша,

2019. - 228 с. - URL: https://doi.org/10.20948/mono-2019-boguslav (дата обращения 01.08.2024)

27. Карташев, В.А. Опыт создания алгоритмов и программ для управления роботами (организация работ и пути повышения надежности роботов)

[Электронный ресурс] / В.А. Карташев [и др.] // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. - 2016. - № 121. - 32 с. -

URL: http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2016-121 (дата обращения 05.08.2024)

28. Тачков, А.А. Метод обеспечения безопасности беспилотного движения наземных мобильных роботов / А. А. Тачков, Д. С. Яковлев // Экстремальная робототехника. - 2022. - № 1(33). - С. 115-122. - EDN WNCBUY.

29. Yim M., Zhang Y., Duff D. Modular robots //IEEE Spectrum. - 2002. - Т. 39. - №. 2. - С. 30-34.

30. Франк, А. В. Восстановление высокочастотной телеметрической информации за счет аппаратной и программной избыточности / А. В. Франк, С. Ю. Перепелкина, А. А. Федотов // Труды ФГУП "НПЦАП". Системы и приборы управления. - 2018. - № 3. - С. 11-15. - EDN SARTTJ.

31. Leitao P., Colombo A. W., Karnouskos S. Industrial automation based on cyber-physical systems technologies: Prototype implementations and challenges //Computers in industry. - 2016. - Vol. 81. - С. 11-25.

32. Киселев, С. К. Система автоматического управления мобильным роботом с алгоритмической информационной избыточностью / С. К. Киселев, Т. М. Фам // Вузовская наука в современных условиях : сборник материалов 58-й Научно-технической конференции: в 2-х частях, Ульяновск, 22-31 января 2024 года. - Ульяновск: Ульяновский государственный технический университет, 2024. - С. 176-178. - EDN DYUUVL.

33. Киселев, С. К. Повышение отказоустойчивости системы автоматического управления мобильным роботом путем создания алгоритмической информационной избыточности / С. К. Киселев, Т. М. Фам // Автоматизация процессов управления. - 2023. - № 4(74). - С. 56-64. - DOI 10.35752/1991-2927_2023_4_74_56. - EDN AZJSMT.

34. Новиков, Е. В. Методы анализа надежности сложных технических систем с временной избыточностью инфраструктуры железнодорожного транспорта : дис.... канд. техн. наук / 05.13.01 / Новиков Евгений Владимирович. -Москва, 2012. - 148 с. - EDN QFVQZL.

35. Сущенко, С. С. Надежность сложных технических систем с временной избыточностью, находящихся в резерве / С. С. Сущенко, Е. В. Новиков // Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта. - 2014. - № 10. - С. 56-59. - EDN VBFIUJ.

36. Шубинский, И. Б. Методы обеспечения функциональной надежности программ / И. Б. Шубинский // Надежность. - 2014. - № 4(51). - С. 87-94. - EDN TNGBUZ.

37. Петров, Б. М. Модель расчета живучести перспективных наномикропроцессорных систем с учетом алгоритмической избыточности за счет использования конвейеров и их ступеней / Б. М. Петров, О. Н. Уткина // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». - 2009. - Т. 2. - С. 440442. - EDN NDKQFH.

38. Mueller M. W., D'Andrea R. Relaxed hover solutions for multicopters: Application to algorithmic redundancy and novel vehicles //The International Journal of Robotics Research. - 2016. - Т. 35. - №. 8. - С. 873-889.

39. Rossiter A. The impact of robotics and autonomous systems (RAS) across the conflict spectrum //Small Wars & Insurgencies. - 2020. - Vol. 31. - №. 4. - pp. 691700.

40. Wang F. Y. [et al.] China's 12-year quest of autonomous vehicular intelligence: The intelligent vehicles future challenge program //IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine. - 2021. - Vol. 13. - №. 2. - pp. 6-19.

41. Rault R., Trentesaux D. Artificial intelligence, autonomous systems and robotics: legal innovations //Service Orientation in Holonic and Multi-Agent Manufacturing: Proceedings of SOHOMA 2017. - 2018. - pp. 1-9.

42. Fahimi F. Autonomous robots. - Boston, MA, USA: Springer, 2009.

43. Bode I. [et al.] Prospects for the global governance of autonomous weapons: comparing Chinese, Russian, and US practices //Ethics and Information Technology. -2023. - Vol. 25. - № 1. - p. 5.

44. Karabegovic I., Husak E. The fourth industrial revolution and the role of industrial robots: a with focus on China //Journal of Engineering and Architecture. -2018. - Vol. 6. - №. 1. - pp. 67-75.

45. Романов, А. М. Обзор аппаратно-программного обеспечения систем управления роботов различного масштаба и назначения. Часть 1. Промышленная робототехника / А. М. Романов // Российский технологический журнал. - 2019. -Т. 7, № 5(31). - С. 30-46. - DOI 10.32362/2500-316X-2019-7-5-30-46. - EDN ZLVZWI.

46. Романов, А. М. Обзор аппаратно-программного обеспечения систем управления роботов различного масштаба и назначения. Часть 2. Сервисная робототехника / А. М. Романов // Российский технологический журнал. - 2019. -Т. 7, № 6(32). - С. 68-86. - DOI 10.32362/2500-316X-2019-7-6-68-86. - EDN RDIOFU.

47. Романов, А. М. Обзор аппаратно-программного обеспечения систем управления роботов различного масштаба и назначения. Часть 3. Экстремальная робототехника / А. М. Романов // Российский технологический журнал. - 2020. -Т. 8, № 3(35). - С. 14-32. - DOI 10.32362/2500-316X-2020-8-3-14-32. - EDN VOELFM.

48. Лохин, В.М. Повышение эффективности разработки роботов специального назначения на основе стандартизации и унификации аппаратных и программных средств интеллектуальных бортовых систем управления/ В.М. Лохин, М. П. Романов, П. Э. Трипольский //Вестник МГТУ МИРЭА. - 2014. - №. 1. - С. 99-105.

49. Юревич, Е. И. Основы робототехники: учебник для ВУЗов/Е. И. Юревич - 4 изд. - СПб.: BHV, 2020. - с. 302

50. Лопота, В. А. Экстремальная робототехника и мехатроника. Принципы и перспективы развития/ В.А. Лопота, Е.И. Юревич //Мехатроника, автоматизация, управление. - 2007. - №. 4. - С. 37-42.

51. Furano G., Jansen R., Menicucci A. Review of radiation hard electronics activities at European Space Agency //Journal of Instrumentation. - 2013. - Vol. 8. -№. 02. - C02007

52. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2020613671 Российская Федерация. Модель мультиагентного диспетчера сетевых бортовых информационно-управляющих систем с резервированием производительности: № 2020612666 : заявл. 11.03.2020 : опубл. 19.03.2020 / Н. А. Бочаров, Н. Б. Парамонов, М. А. Кирилюк ; заявитель Публичное акционерное общество «Институт электронных управляющих машин им. И.С. Брука». - EDN FOVUJM.

53. Соколов, С. М. Тенденции развития мобильных средств и проблемы их реализации в отечественной робототехнике / С. М. Соколов, А. А. Богуславский, А. С. Веревкин, В. В. Демьянов // Роботизация Вооружённых Сил Российской Федерации : сборник статей V Военно-научной конференции, Анапа, 29-30 июля 2020 года. Том 1. - Анапа: Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис «ЭРА», 2020. - С. 31-47. - EDN ESJNQD.

54. Макаренко, С.И. Робототехнические комплексы военного назначения в Израиле - современное состояние и перспективы развития / С.И. Макаренко // Системы управления, связи и безопасности. - 2018. - № 2. - С. 73.

55. Тачков, А.А. Научно-техническая проблема синтеза системы управления группой наземных робототехнических комплексов / А. А. Тачков // Робототехника и техническая кибернетика. - 2023. - Т. 11, № 1. - С. 51-59. - DOI 10.31776/RTCJ.11107. - EDN AGZCML.

56. Быков, К.В. Анализ применения робототехнических комплексов военного назначения в специальной военной операции / К. В. Быков // Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации. - 2023. - Т. 1. - С. 36-38. - EDN BSQKDL.

57. Кругликов, М.В. Искусственный интеллект и робототехнические комплексы как факторы влияния на баланс сил в системе стратегического и регионального сдерживания / М. В. Кругликов, Л. Г. Казанцев // Состояние и

перспективы развития современной науки по направлению «Робототехника» : Сборник статей VI Всероссийской научно-технической конференции, Анапа, 1618 июля 2024 года. - Анапа: Федеральное государственное автономное учреждение «Военный инновационный технополис «ЭРА», 2024. - С. 219-226. -EDN HNBGXC.

58. Хомченко, И.Н. Некоторые вопросы развития способов выполнения боевых задач воинскими формированиями с применением робототехнических комплексов военного назначения: монография / И. Н. Хомченко. - М.: Филинъ, 2018. - 340 с. - ISBN 978-5-9216-0597-8. - EDN YYWDBJ.

59. Кобзарь, П.Е. Перспективные направления применения роботов в подразделениях технического обеспечения как средство ведения технической разведки / П. Е. Кобзарь // Наука и военная безопасность. - 2017. - № 1(8). - С. 87-91. - EDN YKMYDL.

60. Rossiter A. Bots on the ground: an impending UGV revolution in military affairs? //Robotics, Autonomous Systems and Contemporary International Security. -Routledge, 2020. - pp. 161-183.

61. Виловатых А.В. Искусственный интеллект как фактор военной политики будущего //Проблемы национальной стратегии. - 2019. - Т. 1. - №. 52. - С. 177192.

62. Борисов, Д. Н. Возможности развития искусственного интеллекта и больших данных в области здоровья военнослужащих/ Д.Н. Борисов, А.В. Колузов, И.А. Сережкин //Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «АСУ, информационно-телекоммуникационные системы». -2020. - С. 177-183.

63. Реулов, Р.В. Развитие базовых военных технологий на современном этапе: обоснование, планирование, реализация / Р. В. Реулов, С. В. Стукалин, А. Ю. Пронин // Вооружение и экономика. - 2022. - № 3(61). - С. 78-91. - EDN DLQTMS.

64. Ермолов, И.Л. Стратегические вопросы развития российской робототехники / И. Л. Ермолов // Инновации. - 2020. - № 2(256). - С. 43-46. - DOI 10.26310/2071-3010.2020.256.2.006. - EDN LGIZWW.

65. Макаренко, С. И. Робототехнические комплексы военного назначения -современное состояние и перспективы развития / С. И. Макаренко // Системы управления, связи и безопасности. - 2016. - № 2. - С. 73-132. - DOI 10.24411/2410-9916-2016-10204. - EDN WKBPWJ.

66. Bocharov N. A. [et al.] Solving of tasks of cognitive control a robots group in multi-core microprocessors «elbrus» //Trudy II Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii «Konvergentnye kognitivno-informacionnye tehnologii» (Convergent'2017), Moskva. -

2017. - pp. 24-26.

67. Бушуев, Д. В. Современное состояние и тенденции развития технологии компьютерного зрения в России / Д. В. Бушуев, Н. А. Баранчук, Р. Р. Коков // Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «Техническое зрение и распознавание образов» : Сборник статей III научно-технической конференции, Анапа, 18 марта 2021 года. - Анапа: Федеральное государственное автономное учреждение «Военный инновационный технополис «ЭРА», 2021. - С. 82-87. - EDN ETLKNK.

68. Vincze M. [et al. (ed.).] Computer Vision Systems: 13th International Conference, ICVS 2021, Virtual Event, September 22-24, 2021, Proceedings. -Springer Nature, 2021. - T. 12899.

69. Janai J. [et al.] Computer vision for autonomous vehicles: Problems, datasets and state of the art //Foundations and Trends in Computer Graphics and Vision. - 2020.

- T. 12. - №. 1-3. - pp. 1-308.

70. Escalante H. J. [et al. (ed.).] Explainable and interpretable models in computer vision and machine learning. - Cham : Springer International Publishing,

2018.

71. He X. [et al.] Online detection of naturally DON contaminated wheat grains from China using Vis-NIR spectroscopy and computer vision //Biosystems Engineering.

- 2021. - Vol. 201. - pp. 1-10.

72. Чан, В. Х. Системный анализ и разработка методов оптимизации промышленных бортовых систем управления на основе сетевой информационной среды : дис.... канд. техн. наук /05.13.01 / Чан Ван Хань. - Москва, 2015. - 22 с. -EDN ZPVGQL.

73. Boosting Robotics: Addverb Deploys NVIDIA Jetson for Edge AI [Электронный ресурс]. URL: https://www.linkedin.com/pulse/boosting-robotics-addverb-deploys-nvidia-jetson-edge-ai-addverb-ixscc (дата обращения 05.08.2024

74. Баскаков, Ю.В. Поддержка процесса повышения производительности компиляторов / Ю.В. Баскаков, В.Ю. Волконский, А.В. Грабежной, М.И. Нейман-заде, Л.Г. Тарасенко // Информационные технологии и вычислительные системы. - 2004. - № 3. - С. 78.

75. Руководство по эффективному программированию на платформе «Эльбрус» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.mcst.ru/elbrus_prog электронный ресурс (дата обращения 12.08.2024)

76. Бычков, И.Н. Вычислительная техника на основе аппаратно-программной платформы «Эльбрус» для перспективных информационных систем / И. Н. Бычков, И. Н. Лобанов, И. А. Молчанов // Приборы. - 2018. - № 8(218). -С. 14-20.

77. Чучко, П. А. Проблема унификации модулей на основе процессора «Эльбрус-2С3» / П. А. Чучко, И. Н. Бычков, Е. Г. Панченко // Наноиндустрия. -2022. - Т. 15, № S8-1(113). - С. 37-38. - DOI 10.22184/1993-8578.2022.15.8s.37.38.

78. Бочаров, Н.А. Исследование подходов к унификации бортовых вычислительных комплексов / Н.А. Бочаров // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2023. - № 1(231). - С. 275-287. - DOI 10.18522/2311-3103-2023-1-275-287.

79. Тачков, А.А. Особенности портирования Robot Operating System на программно-аппаратную платформу «Эльбрус» / А. А. Тачков, А. В. Козов, А. Ю. Вуколов // Программные продукты и системы. - 2019. - № 4. - С. 655-664.

80. Свидетельство о государственной регистрации топологии микросхемы № 2021630028 Российская Федерация. Микропроцессор «Эльбрус-2С3» : № 2021630007 : заявл. 01.03.2021 : опубл. 05.03.2021 / С. В. Юрлин, А. С.

Воробьев, И. Н. Бычков [и др.]; заявитель Акционерное общество «МЦСТ». -EDN XMFPJU.

81. Чураков, Д.Ю. Использование операционной системы Astra Linux в деятельности работников уголовно-исполнительной системы Российской Федерации: возможности и проблемы / Д. Ю. Чураков, И. С. Горященко, Т. С. Хван, И. А. Истомина // Ведомости уголовно-исполнительной системы. - 2023. -№ 3(250). - С. 73-80. - DOI 10.51522/2307-0382-2023-250-3-73-80. - EDN NEXNFI.

82. Лаврентьев, М. М. Применение российских операционных систем и ядра визуализирующей системы в технических средствах подготовки космонавтов / М. М. Лаврентьев, В. С. Бартош, Д. В. Огородников // Пилотируемые полеты в космос : Материалы XV Международной научно-практической конференции, Звездный городок, 15-17 ноября 2023 года. - Звездный городок: Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина, 2023. - С. 183.

83. Сайманова, О. Г. Обзор рынка российских операционных систем с точки зрения перспективы импортозамещения / О. Г. Сайманова, С. В. Малахов, В. Ю. Сайманов, Т. В. Шувалова // Вестник Поволжского государственного университета сервиса. Серия: Экономика. - 2023. - Т. 19, № 2(73). - С. 20-24. -EDN LZOFNE.

84. ГОСТ 27.002-2015 Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2016. - 24 с.

85. Калюжный, А. В. Проблемы повышения живучести робототехнических систем космического назначения на основе многоагентных технологий / А. В. Калюжный, В. А. Гончаренко, А. Н. Соколовский // Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление. - 2020. -№ 1. - С. 168-173. - DOI 10.25586/RNU.V9187.20.01.P.168. - EDN FUGUSH.

86. Черкесов Г.Н. Методы и модели оценки живучести сложных систем/ Г.Н. Черкесов - М.: Знание, 1987. - 32 с.

87. Минаев В.А., Крупенин А.В., Королев И.Д., Бондарь К.М., Захарченко Р.И. Оценка устойчивости функционирования критической информационной инфраструктуры / В.А. Минаев, А.В. Крупенин, И.Д. Королев, К.М. Бондарь, Р.И. Захарченко // Вестник Российского нового университета. Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». - 2018. - Вып. 4. - С. 129-138.

88. Петренко С.А. Проблема устойчивости функционирования киберсистем в условиях деструктивных воздействий / С.А. Петренко// Труды Института системного анализа Российской академии наук. Том 52 - М.: ООО «КомКнига», 2010. - Т. 52. - С. 68-105.- EDN XQHEJN.

89. Бочаров, Н.А. Комплексный метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов / Н.А. Бочаров, О.В. Кореньков // Технологии получения и обработки информации о динамических объектах и системах: Тезисы V Всероссийской научно-практической конференции, Москва, 03 октября 2024 года. - Москва: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Экспертно-аналитический центр», 2024. - С. 115-126. - EDN PWZIDB.

90. Бочаров, Н. А. Живучесть бортовых вычислительных систем наземных робототехнических комплексов / Бочаров, И. Н. Бычков, П. В. Коренев, Н. Б. Парамонов // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2024. - № 1(237). - С. 257267. - DOI 10.18522/2311-3103-2024-1-257-267. - EDN JHJDFH.

91. Захаров, И.В. Моделирование функционирования живучих бортовых вычислительных систем с учетом их структурно-параметрической деградации [Электронный ресурс]/ И. В. Захаров, В.С. Забузов, А.Н. Соколовский, К.А. Эсаулов // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. - 2016. -URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-funktsionirovaniya-zhivuchih-bortovyh-vychislitelnyh-sistem-s-uchetom-ih-strukturno-parametricheskoy-degradatsii (дата обращения 13.09.2024)

92. Черкесов, Г.Н. Методы и модели оценки живучести сложных систем/ Г.Н. Черкесов. - М.: Знание, 1987. - 32 с.

93. Иыуду, Теория надежности и живучести бортовых вычислительных машин/ К.А. Иыуду. - М.: МАИ, 1978. - 52 с.

94. Бочаров, Н.А. Живучесть бортовых вычислительных систем наземных робототехнических комплексов /Н.А. Бочаров, И.Н. Бычков, П.В. Коренев, Н.Б. Парамонов. // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2024. - №1. - С. 257-266.

95. Басыров, А. Г. Оценивание живучести бортовых вычислительных систем космических аппаратов / А.Г. Басыров, И.В. Захаров // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. - 2016. - № 651. - С. 139-148. -EDN WEIZFP.

96. Парамонов, Н.Б. Многоверсионное моделирование в ходе проектирования информационных систем / Н.Б. Парамонов, И.В. Минин // Межотраслевая информационная служба. - 2014. - № 1. - С. 40-44.

97. Fault-Tolerant Control Systems: Design and Practical Applications Springer,

2009.

98. Adaptive Control Design and Analysis Wiley, 2003.

99. N-Version Programming: A Fault-Tolerance Approach to Reliability of Software Operation IEEE Transactions on Software Engineering, Vol. SE-11, No. 12, 1985.

100. Fault-Tolerant Control Using Multiple Model Approaches Springer, 2012.

101. Reconfigurable Control Systems Design via Multiple Model Approach IFAC Proceedings Volumes, 2001.

102. Hardware and Software Redundancy in Robotics Applications for Safety-Critical Systems Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 1993.

103. Чикизов, А.А. Компонентная распределенная архитектура мультиверсионного программного обеспечения отказоустойчивых систем управления: автореф. дис... канд. техн. /05.13.01 / Чикизов Алексей Александрович. - Красноярск, 2007. - 20 с. - EDN NIVSNL.

104. Суминов, К.А. Многоверсионное программирование при моделировании бортовых вычислительных систем / К.А. Суминов //

Перспективные системы и задачи управления: Материалы XIX Всероссийской научно-практической конференции и XV молодежной школы-семинара, Таганрог, 01 апреля 2024 года. - Таганрог: ДиректСайнс (ИП Шкуркин Д.В.), 2024. - С. 441-451. - EDN MMVSLV.

105. Шубинский, И.Б. Методы обеспечения функциональной надежности программ / И. Б. Шубинский // Надежность. - 2014. - № 4(51). - С. 87-94.

106. Грузенкин, Д.В. Применение программной избыточности для повышения надежности программного обеспечения / Д. В. Грузенкин, С. С. Касымов // Новая наука: от идеи к результату. - 2016. - № 9-1. - С. 9-11.

107. Zeppenfeld J., Herkersdorf A. Applying autonomic principles for workload management in multi-core systems on chip //Proceedings of the 8th ACM international conference on Autonomic computing, 2011, pp. 3-10.

108. Futral J. S. A method of evaluation of high-performance computing batch schedulers. - University of North Florida, 2019.

109. Ефанов, Н.П. Математическое моделирование восстановления деревьев процессов на графах реконструкции: автореф. дис....канд. физ.-мат. наук / 05.13.18 / Ефанов Николай Николаевич. - М., 2020. - 32 с.

110. Перышкова, Е.Н. Средства управления ресурсами вычислительных систем в режиме обслуживания потока задач с нефиксированными параметрами : дис....канд. техн. наук / 05.13.15 / Перышкова Евгения Николаевна. - Новосибирск, 2018. - 148 с.

111. Карпулевич, Е.А. Построение программного конвейера для

выравнивания последовательностей в приложениях биоинформатики : дис....канд.

техн. наук / 2.3.5 / Карпулевич Евгений Андреевич. - М., 2023. - 123 с.

112. Сальников, А. Н. Программная система для моделирования активности пользователей вычислительного кластера на основе системы ведения очередей SLURM / А. Н. Сальников, А. Н. Бойко // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ'2015): Труды международной научной конференции, Екатеринбург, 31 марта - 02 2015 года / Редакторы: Л.Б. Соколинский, К.С. Пан.

- Екатеринбург: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. - С. 463-470. - EDN TLZPZJ.]

113. Yoo, A. B., Jette, M. A., Grondona, M. Slurm: Simple linux utility for resource management In Job Scheduling Strategies for Parallel Processing. - Springer, Berlin, Heidelberg, 2003, pp. 44-60.

114. Jackson, D., Snell, Q., Clement, M. Core services architecture for the portable batch system. In Proceedings 4th Annual Linux Showcase and Conference, 2001.

115. Barker, K., Coddington, P., Walker, D. W. High-performance computing for financial modeling. Computing in Science & Engineering, 2008,10(6), pp. 50-59.

116. Sergeev, A., Del Balso, M. Horovod: fast and easy distributed deep learning in TensorFlow // arXiv preprint arXiv: 1802.05799, 2018.

117. Ekanayake, J., Fox, G. High performance parallel computing with clouds and cloud technologies. In Cloud Computing. - Springer, Berlin, Heidelberg, 2010, pp. 20-38.

118. Нгуен, Тханъ Лонг. Методика структурно-параметрического синтеза многоцелевой системы беспилотных летательных аппаратов в условиях неоднородного множества целевых задач: дис....канд. техн. наук: 2.3.1 /Нгуен Тхань Лонг. - Пенза, 2022. - 138 с.

119. Шпилевая, О. Я. Синтез систем управления с быстрыми алгоритмами адаптации для многоканальных и многорежимных объектов: дис....д-ра техн. наук: 05.13.01/ Шпилевая Ольга Яковлевна. - Новосибирск, 2010. - 307 с.

120. Нгуен, Н.М. Оптимизация алгоритмов управления автоматическим погрузочно-разгрузочным устройством : дис.... канд. техн. наук: 05.13.01 / Нгуен Ныы Ман. - М., 2013. - 278 с.

121. Кабанов, Д. С. Разработка алгоритмов управления движением автоматического подводного аппарата с коррекцией параметров структуры управления : дис.... канд. техн. наук: 05.07.09/ Кабанов Дмитрий Сергеевич. - М., 2012. -178 с.

122. Нгуен, М.Х. Разработка и реализация численных методов решения оптимизационных задач большой размерности: дис....канд. физ.-мат. наук: 01.01.09 /Нгуен Минь Ханг. - М., 2009. - 116 с.

123. Александров, А.А. Оптимальное управление летательным аппаратом с учётом ограничений на управление: дис....канд. техн. наук: 05.13.01 /Александров Антон Аскольдович. - СПб., 2009. -134 с.

124. Петров, Д.С. Математическое моделирование служебных бортовых систем космических аппаратов в задачах управления полетом: дис....канд. техн. наук: 05.13.18/ Петров Дмитрий Сергеевич. - М., 2017. -125 с.

125. Земских, Л.В. Применение генетических алгоритмов для оптимизации адаптивной системы управления мобильного робота на параллельном вычислительном комплексе [Электронный ресурс]/ Л.В. Земских, Е.К. Самаров, А.А. Жданова, В.В. Бабкова // Труды Института системного программирования РАН. - 2004. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n7primenenie-geneticheskih-algoritmov-dlya-optimizatsii-adaptivnoy-sistemy-upravleniya-mobilnogo-robota-na-parallelnom-vychislitelnom (дата обращения 18.08.2024)

126. Земских, Л.В. Применение генетических алгоритмов в системах Автономного Адаптивного Управления: дис....канд. физ.-мат. наук: 05.13.11 /

Земских Леонид Вячеславович. - М., 2004. -122 с.

127. Калагин, И.Н. Алгоритмы адаптивного и интеллектуального управления группой мобильных микророботов: дис....канд. техн. наук: 05.13.01 / Калагин Илья Николаевич. - Уфа, 2004. - 213 с.

128. Атиенсия Вилъягомес Хосе Мигель. Синтез алгоритмов управления летающим роботом для системы точного земледелия методом сетевого оператора»: дис....канд. техн. наук: 05.13.01 /Атиенсия Вильягомес Хосе Мигель. - М., 2013. -133 с.

129. Березкин, В.Е. Методы аппроксимации границы Парето в нелинейных задачах многокритериальной оптимизации: дис....канд. физ.-мат. наук: 05.13.18 /

Березкин Вадим Евгеньевич. - М., 2008. - 185 с.

130. Соболь, И.М. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями/ И.М. Соболь, Р.Б. Статников. - М.,1981. - 108 с.

131. Кормилкин, А.А. Алгоритмы многокритериальной оптимизации параметров систем управления мобильными робототехническими комплексами: дис....канд. техн. наук: 05.13.01 / Кормилкин Алексей Алексеевич. -М., 2010. - 175 с.

132. Siau K., Wang W. Building trust in artificial intelligence, machine learning, and robotics //Cutter business technology journal, vol. 31, №. 2, 2018, pp. 47-53.

133. Желтова, Д.В. Разработка новых методов в области искусственного интеллекта и робототехники / Д. В. Желтова //Вестник науки. - 2023. - Т. 4. - № 2 (59). - С. 224-226.

134. Визилътер, Ю.В. Разработка методов автоматического обнаружения и распознавания объектов для многоспектральных систем технического зрения роботов на основе морфологического анализа изображений и машинного обучения / Ю. В Визильтер //Поиск. - 2017. - Т. 41. - №. 2. - С. 254-265.

135. Коротеев, М.В. Обзор некоторых современных тенденций в технологии машинного обучения / М. В. Коротеев // E-Management. - 2018. - Т. 1.

- №. 1. - С. 26-35.

136. Суминов, К.А. Исследование ограничений применимости микропроцессоров ряда Эльбрус для решения задач технического зрения / К. А. Суминов, Н. А. Бочаров // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2022. - № 1(225).

- С. 279-288. - DOI 10.18522/2311-3103-2022-1-279-288. - EDN GABABO.

137. Парамонов, Н.Б. Интеллектуальные методы управления наземными роботами / Н. Б. Парамонов, Н. А. Бочаров, К. А. Суминов // Искусственный интеллект. Теория и практика. - 2023. - № 2(2). - С. 76-80. - EDN ZPHZKD.

138. Шмалъко, Е. Ю. Принцип синтезированного оптимального управления в робототехнических системах: дис....д-ра техн. наук: 2.3.1 / Шмалько Елизавета Юрьевна. - М., 2024. - 316 с.

139. Чен, Ч. Исследование современных алгоритмов машинного обучения для повышения эффективности интеллектуальных систем в робототехнике и

автоматизированных процессах / Ч. Чен // Инновации и инвестиции. - 2024. - № 10. - С. 514-518. - EDN ZDXRKI.

140. Хамидова, Д. Н. Обучение с подкреплением для управления роботами: подход к машинному обучению / Д. Н. Хамидова, М. А. Джуразода // Новые технологии в учебном процессе и производстве : Материалы XXI Международной научно-технической конференции, посвящённой 35-летию полета орбитального корабля-ракетоплана многоразовой транспортной космической системы «Буран», Рязань, 12-14 апреля 2023 года / Под редакцией А.Н. Паршина. - Рязань: Рязанский институт (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Московский политехнический университет». - 2023. - С. 684-687. - EDN LPJTIN.

141. Martello S. Knapsack problems: Algorithms and computer implementations, John Wiley & Sons, New York, NY United States, 1990. - P.296- ISBN:978-0-471-92420-3

142. Бочаров, Н.А. Возможности микропроцессоров Эльбрус-8С и Эльбрус-8СВ для решения задач робототехники / Н. А. Бочаров, А. С. Гладких, Н. Б. Парамонов, С. В. Сенченков // Роботизация Вооружённых Сил Российской Федерации : Сборник статей V военно-научной конференции, Анапа, 29-30 июля 2020 года. Том 1. - Анапа: Федеральное государственное автономное учреждение «Военный инновационный технополис «ЭРА», 2020. - С. 71-83. - EDN PZAKYC.

143. Suman Harapanahalli, Niall O Mahony, Gustavo Velasco Hernandez, Sean Campbell, Daniel Riordan, Joseph Walsh. Autonomous Navigation of mobile robots in factory environment [Электронный ресурс] // Procedia Manufacturing, vol. 38, 2019, pp. 1524-1531.- ISSN 2351-9789. - URL: http: doi.org/10.1016/j.promfg.2020.01.134 (дата обращения 18.08.2024

144. Pileun Kim, Jisoo Park, Yong K. Cho, Junsuk Kang. UAV-assisted autonomous mobile robot navigation for as-is 3D data collection and registration in cluttered environments [Электронный ресурс] // Automation in Construction, vol. 106, 2019, 102918. - ISSN 0926-5805. - URL: http: doi.org/10.1016/j.autcon.2019.102918 (дата обращения 13.09.2024).

145. Pieter M. Blok, Koen van Boheemen, Frits K. van Evert, Joris IJsselmuiden, Gook-Hwan Kim. Robot navigation in orchards with localization based on Particle filter and Kalman filter [Электронный ресурс] // Computers and Electronics in Agriculture, vol. 157, 2019, pp. 261-269. - ISSN 0168-1699. -

https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.12.046. (дата обращения 14.09.2024)

146. Vasiliki Balaska, Loukas Bampis, Moses Boudourides, Antonios Gasteratos. Unsupervised semantic clustering and localization for mobile robotics tasks [Электронный ресурс] // Robotics and Autonomous Systems, vol. 131, 2020, 103567. - ISSN 0921-8890. - URL:https://doi.org/10.1016/j.robot.2020.103567 (дата обращения 14.09.2024).

147. Pieter M. Blok, Koen van Boheemen, Frits K. van Evert, Joris IJsselmuiden, Gook-Hwan Kim. Robot navigation in orchards with localization based on Particle filter and Kalman filter [Электронный ресурс] // Computers and Electronics in Agriculture, vol. 157, 2019, pp. 261-269. - ISSN 0168-1699.- URL: https://doi.org/10.1016/

j.compag.2018.12.046 (дата обращения 18.09.2024).

148. Chaymaa Lamini, Said Benhlima, Ali Elbekri. Genetic Algorithm Based Approach for Autonomous Mobile Robot Path Planning [Электронный ресурс] // Procedia Computer Science, vol. 127, 2018, pp. 180-189. - ISSN 1877-0509. -URL: https://doi.org/10.1016Zj.procs.2018.01.113 (дата обращения 18.09.2024).

149. Haitao Zhao, Lingchu Mao, Jibo Wei. Coverage on demand: A simple motion control algorithm for autonomous robotic sensor networks [Электронный ресурс] // Computer Networks, vol. 135, 2018, pp. 190-200. - ISSN 1389-1286. -URL: https://doi.org/ 10.1016/j.comnet.2018.02.004 (дата обращения 19.09.2024).

150. Guilherme Maeda, Okan Kog, Jun Morimoto. Phase portraits as movement primitives for fast humanoid robot control [Электронный ресурс] // Neural Networks, vol. 129, 2020, pp. 109-122, ISSN 0893-6080. -

https://doi.org/10.1016/j.neunet.2020.04.007 (дата обращения 19.09.2024).

151. Басыров, А.Г. Оценивание живучести бортовых вычислительных систем космических аппаратов / А. Г. Басыров, И. В. Захаров // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. - 2016. - № 651. - С. 139-148.

152. Хорошевский, В.Г. Архитектура вычислительных систем: учеб. пособие /В.Г. Хорошевский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 520 с.: ил (Информатика в техническом университете). - ISBN 978-5-7038-3175-5

153. Додонов, А. Г. Живучесть информационных систем / А.Г. Додонов, Д.В. Ландэ. - К.: Наук. думка, 2011. - 256 с. : ил. - ISBN 978-966-00-0973-9

154. Финкелъштейн, М.С. Надежность и живучесть радиоэлектронных систем (Финкельштейн М.С.). - Л.: ЦНИИ «Румб», 1990. - 131 с.

155. Сушков Ю. В. Моделирование систем: учеб. пособие / Ю. В. Сушков. -Л.: ЛГУ, 1982. - 111 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное) Акты внедрения

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Московский государственный технический университет имени

Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Научно-учебный центра "Робототехника" МГТУ им. Н.Э. Баумана

105037, г. Москва, Измайловская пл., 7._Тел./факс [phone]

результатов диссертационной работы Суминова Константина Александровича «Метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования» на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комиссия научно-учебного центра «Робототехника» МГТУ им. Н.Э. Баумана (НУЦ «Робототехника») в составе:

Председатель комиссии:

начальник отдела «Автоматизированные транспортные системы», канд. техн. наук Тачков Александр Анатольевич

Члены комиссии:

инженер, канд. техн. наук Козов Алексей Владимирович,

старший научный сотрудник, канд. техн. наук Яковлев Дмитрий Сергеевич

УТВЕРЖДАЮ Директор НУЦ «Робототехника»

'¿V' с й- г ^ ~

МГТУ и. Н.Э. Баумана -—A.A. Максимов

2025 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

составила настоящий акт о том, что ряд результатов диссертационной работы Суминова К.А. на соискание ученой степени кандидата технических наук «Метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования» использовались в рамках выполненной МГТУ им. Н.Э. Баумана СЧ НИР «Лоция-РАН-МГТУ» при разработке комплексной имитационной модели автономного движения РТК ВН по пересеченной местности. Предложенные автором модели, методы и программные средства использовались для реализации моделей основных процессов функционирования наземных РТК в части планирования движения по пересеченной местности и технического зрения. Использование разработанных Суминовым К.А. программных моделей и метода формирования многоверсионных библиотек функциональных программ РТК позволило получить оценки потребления вычислительных ресурсов для системы автономного управления движением наземного РТК. Оценки потребления были проведены на распределенном комплексном моделирующем стенде, на базе микропроцессора «Эльбрус-4С».

Члены комиссии:

Председатель комиссии:

Члены комиссии:

=21

ПУБЛИЧНОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

«ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ МАШИН им. И.С. Брука» (ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука»)

119334, Москва, ул. Вавилова, 24 ineum@ineum ги www ineum ru

тел. [phone] факс [phone]

ОКПО 11494554 ОГРН 1027700297426 ИНН/КПП 7736005096/773601001

¡альный директор

им. И.С. Брука» А.К. Ким 202?" г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Суминова Константина Александровича « Метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования» на соискание ученой степени кандидата технических наук Мы нижеподписавшиеся, комиссия в составе: Председатель комиссии:

Руководитель управления -главный научный сотрудник, д.т.н., проф. И члены комиссии:

Ученый секретарь, к.т.н.

Начальник отдела, к.т.н.

На основании протокола заседания ученого совета ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука» № 3 от 21 февраля 2025 г. составили настоящий акт о том, что разработанные в диссертационной работе Суминова К.А. модели, методы и программные средства использовались ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука» в ходе выполнения научно-исследовательских работ:

1. В НИР «Лайнер-РАН» для получения оценок эффективности задач искусственного интеллекта бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов, при разработке программного комплекса для оценки эффективности использования квантового сопроцессора в составе вычислительной системы;

Парамонов Николай Борисович

Кривосинная Елена Вадимовна Кирилюк Михаил Андреевич

В НИР «Лоток-РАН» для реализации высокоэффективной математической библиотеки при разработке программной модели квантовых вычислений, использование которой повысило скорость работы более чем на 300%; В составной части НИР «Антарес-22-Эльбрус» при разработке экспериментального образца связующего программного обеспечения. Разработанные Суминовым К.А. программные средства в составе экспериентального образца позволили: провести анализ методов и подходов построения бортовых ИВС РТК ВН в части программно-аппаратной платформы, общего и связующего программного обеспечения.

Председатель комиссии:

Члены комиссии

М.А. Кирилюк

Эльбрус

АО «МЦСТ»

ул. Профсоюзная, д.108, Москва, 117437 тел: [phone] факс: [phone] http://www.mcst.ru e-mail: [e-mail]

ОГРН 1027739148469 ИНН 7736053886 КПП 773601001

i ?ct/L^l 202 3 г.

В.В. Воробушков

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Суминова Константина Александровича «Метод обеспечения живучести бортовых вычислительных систем

Настоящий акт подтверждает, что программные средства и модели из состава программного комплекса обеспечения живучести бортовых вычислительных систем робототехнических комплексов, разработанного Суминовым К.А. в рамках выполнения диссертационного исследования, использовались в ходе выполнения научно-исследовательской работы «Лингвист-3», выполняемой АО «МЦСТ», при исследовании возможности создания унифицированных модульных систем технического зрения на основе микропроцессоров «Эльбрус». Исследования показали возможность создания таких систем на основе микропроцессоров серии Эльбрус с унификацией модулей по форм-фактору сот-ехргеэБ со следующими характеристиками: размер не более 125x125x55.5 , масса не более 280 г, мощность не более 34.6 Вт, дальность обнаружения препятствий составляет до 20 м, вероятность правильной классификации до 94%.

Начальник отделения Нейман-заде Мурад

«Языки программирования и Искендер-оглы

робототехнических комплексов за счет использования многоверсионного программирования» на соискание ученой степени кандидата технических наук

оптимизирующие компиляторы под различные платформы», к.ф.-м.н.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(обязательное)

Результаты экспериментального исследования изменения живучести БВС РТК за счет использования многоверсионного программирования. Сценарий 1.

Рисунок В.1 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 1 и

вероятности отказа ВК БВС 0%

Рисунок В.2 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 1 и

вероятности отказа ВК ВВС 10%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_20 (ВпдЫег Уе11о\« Ю Огееп, Мт=1)

Рисунок В.4 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 1 и

вероятности отказа ВК БВС 30%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_40 (ВпдМег Уе11о\ч Ю Сгееп, М1п=1)

60 50

40 §

зо ь-

Рисунок В.6 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 1 и

вероятности отказа ВК ВВС 50%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_60 (ВпдМег Уе11о\ч Ю Сгееп, М1п=1)

•И"..' ♦ .л^' ' ■"-

1 1 Л

>1 Л" ., г • , .

- 60 ' 50 40 §

зо ь-

Рисунок В.8 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 1 и

вероятности отказа ВК БВС 70%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_80 (ВпдМег Уе11о\ч Ю Сгееп, М1п=1)

Рисунок В.10 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 1 и

вероятности отказа ВК БВС 90%

30 Неа1тар: РгоЬаЫШуЮО (ВпдЫег Yellow Ю Сгееп, Мт=1)

Сценарий 2.

Рисунок В.12 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 2 и

вероятности отказа ВК ВВС 0%

Рисунок В.14 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 2 и

вероятности отказа ВК БВС 20%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_30 (ВпдМег Уе11о\« Ю Огееп, Мт=1)

60 50

40 §

зо ь-

<0

Рисунок В.16 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 2 и

вероятности отказа ВК ВВС 40%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_50 (ВпдМег Уе11о\ч Ю Сгееп, М1п=1)

Г

уу^М-ЛЧ4.. • -

- 60 ' 50 40 §

зо ь-

Рисунок В.18 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 2 и

вероятности отказа ВК БВС 60%

3D Heatmap: Probability_70 (Brighter Yellow to Green, Mln=l)

H-35

Рисунок В.20 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 2 и

вероятности отказа ВК БВС 80%

3D Heatmap: Probability_90 (Brighter Yellow to Green, Min=l)

Рисунок В. 22 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 2 и

вероятности отказа ВК БВС 100%

Сценарий 3.

Рисунок В.24 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 3 и

вероятности отказа ВК ВВС 10%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_20 (ВпдМег Уе11о\« Ю Огееп, Мт=1)

«о

Рисунок В.26 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 3 и

вероятности отказа ВК БВС 30%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_40 (ВпдМег Уе11о\ч Ю Сгееп, М1п=1)

ы

' ' .1 Л

а

- 1 ... с;

- 60 ' 50 40 §

зо ь-

Рисунок В.28 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 3 и

вероятности отказа ВК ВВС 50%

ЗР Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_60 (ВпдМег Уе11о\ч Ю Сгееп, М1п=1)

Рисунок В.30 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 3 и

вероятности отказа ВК БВС 70%

30 Неа1тар: РгоЬаЫИ1у_80 (ВпдМег Yellow Ю Сгееп, Мт=1)

Рисунок В.32 - Тепловая карта результатов эксперимента для сценария 3 и

вероятности отказа ВК ВВС 90%

30 Неа1тар: РгоЬаЫШуЮО (ВпдЫег Yellow Ю Сгееп, Мт=1)