Выпускник магистерской программы Computer engineering: Applied Al and Robotics факультета инновационных технологий Томского госуниверситета Казават Зирак (Пакистан) создал новые алгоритмы для обеспечения связи между дронами, работающими в группе. Благодаря использованию технологии блокчейн и других инструментов разработчику удалось достичь высокой степени защищённости беспилотников от взлома и передачи ложных данных.

– Группа дронов или рой дронов могут использоваться для выполнения широкого круга задач, таких как поиск пострадавших при техногенных катастрофах или стихийных бедствиях, мониторинг окружающей среды, геологоразведка и многие другие, – объясняет научный руководитель магистранта, заместитель декана ФИТ ТГУ по науке Дмитрий Шашев. – При выполнении этих задач с помощью группы мы ускоряем процесс, повышаем его эффективность и надежность. При этом если один или два беспилотника вышли из строя, нагрузка может быть автоматически перераспределена на оставшихся участников – и в итоге задача будет выполнена.

Вместе с тем применение групп дронов пока сдерживается некоторыми техническими барьерами. Одним из них является необходимость обеспечения надёжной, устойчивой к помехам связи между дронами. Сложность такой связи обусловлена несколькими причинами. Во-первых, в отличие от наземного транспорта, связь осуществляется в пространстве трёх координат – добавляется высота, из-за чего повышается сложность построения коммуникации в сети. Во-вторых, бортовой компьютер дрона должен обеспечивать вычислительное быстродействие, но при этом быть легким и потребляющим мало энергии. В основу новой коммуникационной сети была положена технология LoRaWAN.

– Вследствие этого возникает ещё одна проблема – дроны могут передавать друг другу только короткие сообщения, формат их «общения» ограничен, – говорит автор алгоритма, выпускник ФИТ ТГУ Казават Зирак. – Чтобы преодолеть эти и другие технические барьеры, были разработаны новые алгоритмические решения, создан свой протокол обмена данных. Благодаря этому дроны научились отправлять друг другу сообщения нужного формата на расстояния до двух километров. При этом они не перебивают друг друга и транслируют данные только в том случае, если в эфире наступила тишина. Ранее после передачи каждого сообщения канал замолкал на две секунды. Разделение приёмника и передатчика позволило решить эту проблему.

Для повышения безопасности обмена данными внутри группы в коммуникацию дронов были введены технологии блокчейн. Каждую команду, поступающую от одного летающего робота, для её принятия должны подтвердить остальные участники группы. Это позволяет защитить группу от внешнего воздействия и передачи ложных команд.

Добавим, что Казават Зирак уже подал документы в аспирантуру ТГУ. Во время диссертационных исследований программный инженер намерен довести рабочую версию до готового аппаратно-программного продукта. 





Похожие новости

  • 07/09/2020

    «Амбициозная задача — это основная движущая сила»: участник экспертной дискуссии Андрей Яковлев о работе ТПУ в период пандемии

    ​​​Врио ректора Томского политехнического университета Андрей Яковлев принял участие в экспертной дискуссии «Вузы нового поколения: адаптивность как конкурентное преимущество», которую организовал Благотворительный фонд Владимира Потанина на онлайн-площадке ТАСС.
    739
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    997
  • 17/03/2021

    «Начинку» датчиков для беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в ТПУ аспиранты из Вьетнама

    Электронные компоненты датчиков для автономной навигации беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в Томском политехническом университете молодые ученые из Вьетнама Ло Ван Хао и Буй Дык Бьен.
    459
  • 09/11/2020

    «Архипелаг 20.35»: треки томских вузов

    7 ноября более ста команд начали работу на треках, организованных ТГУ в рамках всероссийского онлайн-интенсива «Архипелаг 20.35». Они трудятся над проектами, в которых искусственный интеллект (ИИ, artificial intelligence, AI) применяется для развития образования, самореализации и повышения качества жизни человека,  управления беспилотниками.
    545
  • 07/05/2017

    Получить свое изображение в 3D и познакомиться с робототехникой можно будет в ТУСУРе в Ночь науки

    В Ночь науки, которая пройдет 19 мая с 18:00 до 22:00 в рамках форума молодых ученых U-NOVUS - 2017, свои двери для всех желающих откроют STEM-центр и Школа цифровых технологий Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники.
    1966
  • 09/11/2020

    Археологи ТГУ нашли по космоснимкам древние рудники в Горном Алтае

    ​​Сотрудники междисциплинарной археологической лаборатории «Артефакт» при поддержке РНФ изучают древние технологии добычи железа в Южной Сибири. В частности, они проводят исследования в Горном Алтае, где металлургия железа была развита уже в середине I тыс.
    703
  • 13/08/2019

    В Томске представят новые виды защиты для снижения уровня киберпреступности

    ​В Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники стартовала регистрация на молодёжный форум Information Security of the Internet and Business – ISIB’19, который соберёт ведущих специалистов в области информационной безопасности.
    1440
  • 06/04/2018

    За ледоходом в Томской области будут следить беспилотники и суперкомпьютер

    Научные разработки и возможности частных и общественных организаций для обеспечения безопасности во время половодья регион активно использует с 2015 года. Как сообщил заместитель губернатора Томской области по вопросам безопасности Игорь Толстоносов, в этом году в период ледохода вновь задействуют беспилотную авиацию: оценивать обстановку и вести мониторинг будут 20 аппаратов.
    1753
  • 28/12/2020

    Александр Матвеев: «Нашему коллективу по плечу достижение амбициозных целей»

    ​​Александр Матвеев, руководитель Инженерной школы энергетики, рассказал, каким был для коллектива 2020 год, а также о задачах и планах на будущее. ​   В 2020 году глобальной задачей для нашей школы и всего университета стало обеспечение учебного процесса в невероятно сложных условиях пандемии без потери качества образования.
    606
  • 14/03/2019

    Созданный в ТГУ «робот» помогает выбрать профессию через соцсеть

    ​Это приложение разработали доцент факультета психологии ТГУ Валерия Мацута, сотрудник Института человека цифровой эпохи ТГУ Артем Фещенко и представители компании Digital Human. В начале марта «Робот-профориентатор» дал рекомендации старшеклассникам во время главного профориентационного мероприятия весны – «Московского дня профориентации и карьеры».
    1673