Учёные СПб ФИЦ РАН разработали единое цифровое пространство аэропорта для сервисного обслуживания самолетов

В Санкт‑Петербургском Федеральном исследовательском центре (СПб ФИЦ РАН) создали первый отечественный цифровой комплекс для аэропортов, который связывает в единое информационное пространство многочисленные службы, транспорт и другие технические средства, обслуживающие самолеты.

Для загрузки-разгрузки грузов комплекс использует специальные интеллектуальные транспортно-технологические средства (цифровые автолифты), созданные при участии ученых СПб ФИЦ РАН. Разработанная информационно-аналитическая система может прогнозировать работу наземной инфраструктуры для того, чтобы исключить столкновения и конфликтные ситуации, возникающие между цифровыми автолифтами, а также оптимизировать функционирование аэропорта в режиме реального времени и в постоянно меняющихся условиях. Данная разработка выдвинута на премию правительства РФ в сфере науки и техники в 2021 году.

«Мы разработали первую отечественную интеллектуальную информационно-аналитическую систему для автоматизированного управления наземной инфраструктурой аэропорта, которая обслуживает самолеты. Эта техника в первую очередь отвечает за загрузку и разгрузку ценных грузов, погрузку питания и доставку на борт маломобильных пассажиров. Ежедневно в аэропорту эти задачи решают сотни погрузчиков, десятки самолетов. Наша система способна одновременно управлять несколькими цифровыми автолифтами, чтобы максимально оптимизировать их работу в постоянно меняющихся условиях, исключить аварии, задержки рейсов, повысить производительность труда данных лифтов и в конечном итоге пропускную способность аэропорта», — рассказал Борис Соколов, главный научный сотрудник, руководитель лаборатории информационных технологий в системном анализе и моделировании СПб ФИЦ РАН.

Комплекс управления «умных» систем для аэропортов был разработали на базе отечественной универсальной интеллектуальной информационно-аналитической платформы. Отметим, эта платформа является результатом многолетней работы ученых СПб ФИЦ РАН по внедрению математических моделей, методов их применения, а также соответствующих алгоритмов для управления сложными системами в различных сферах экономики РФ, к примеру, в ее атомной и космической отраслях.

Единое информационное пространство каждого конкретного аэропорта образуется на основе цифровых автолифтов и их бортовых компьютеров, а также центрального сервера. Доступ к такому цифровому пространству есть у сотрудников различных служб аэропорта (например, служба безопасности, диспетчерская и аэродромная служба, а также подразделения авиакомпаний) для получения достоверной информации о состоянии наземной инфраструктуры аэропорта.

Важную роль в формировании данных для функционирования комплекса играет информация, которая поступает с бортовых компьютеров цифровых автолифтов. А данные на бортовые компьютеры поступают с датчиков, размещенных на цифровых автолифтах, — это видеокамеры, сенсоры перегрузки и положения трапа и системы предотвращения столкновений (всего таких датчиков — современных кибер-физических систем — на каждом автолифте более 50). Полученная информация позволяет не только отслеживать перемещения транспортных средств, но и оперативно оценивать и прогнозировать их техническое состояние и заранее выявлять возникающие неисправности и предпосылки, которые к ним приводят. Возможность для управления такой системы в режиме реального времени появилась благодаря использованию технологии радиочастотной идентификации (RFID) и технологий современной мобильной связи.

«Ранее сотрудники аэропорта развозили грузы, рассчитывали и определяли их местоположение вручную. Естественно, была велика доля человеческой ошибки, что груз потеряется или улетит не туда, кроме того, это долгий и монотонный процесс. RFID позволяет при помощи радиоизлучателя и специальных электронных меток на грузах и транспорте получать информацию о складывающейся ситуации каждую секунду. Таким образом, устанавливаются автоматический контроль и прогнозирование работы всех объектов в цифровом пространстве аэропорта, а наше программно-математическое обеспечение осуществляет обработку и анализ собранных данных и информации, а также синтезирует наиболее эффективные алгоритмы индивидуальной и групповой работы созданных цифровых лифтов», — уточнил Борис Соколов.

В настоящее время комплексы управления интеллектуальными транспортно-техническими средствами производит индустриальный партнер СПб ФИЦ РАН — московская компания ЗАО «Универсал-Аэро», которая занимается производством компонентов для подобных комплексов.

«Проект имеет большое значение для повышения эффективности и безопасности отрасли авиационных перевозок. Например, по нашим данным, такая система на 15% уменьшает время, необходимое для обслуживания самолетов, а время простоя автолифтов снижается почти на треть. В целом аэропорт благодаря нашей разработке сможет на пятую часть сократить число автолифтов из-за оптимизации их работы. Кроме того, комплекс позволяет в принципе исключить возможные столкновения и конфликтные ситуации с транспортом на аэродроме», — отметил Борис Соколов.