RU2615714C1 - Method of group control of mobile ground and air robotic tools - Google Patents
Method of group control of mobile ground and air robotic tools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615714C1 RU2615714C1 RU2015153938A RU2015153938A RU2615714C1 RU 2615714 C1 RU2615714 C1 RU 2615714C1 RU 2015153938 A RU2015153938 A RU 2015153938A RU 2015153938 A RU2015153938 A RU 2015153938A RU 2615714 C1 RU2615714 C1 RU 2615714C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- robotic
- control
- equipment
- radio
- group
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологии применения противопожарной техники, а именно к управлению мобильными робототехническими средствами пожаротушения. Способ группового управления мобильными наземными и воздушными робототехническими средствами (РТС) в месте пожара и выполнения спасательных работ предназначен для обеспечения группового управления многофункциональными мобильными робототехническими средствами при тушении пожаров, выполнении аварийно-спасательных работ в условиях, связанных с высоким риском для жизни и здоровья личного состава.The invention relates to the field of technology for the use of fire fighting equipment, namely, to control mobile robotic fire extinguishing means. The method of group control of mobile ground and air robotic means (RTS) in a fire place and performing rescue operations is intended to provide group control of multifunctional mobile robotic means for fighting fires, performing emergency rescue operations in conditions associated with a high risk to life and health of personnel .
Робототехнические средства используются во многих областях науки, техники и промышленности, в первую очередь там, где жизнедеятельность человека либо затруднена, либо вообще невозможна, например в зонах радиоактивного или химического загрязнения.Robotics are used in many fields of science, technology and industry, primarily where human life is either difficult or even impossible, for example, in areas of radioactive or chemical contamination.
Один робот не в состоянии за короткий промежуток времени эффективно решать крупномасштабные задачи из-за ограниченных возможностей. Групповое применение роботов позволяет значительно увеличить радиус действия при выполнении аварийно-спасательных операций и расширить набор выполняемых функций, сократив время, отводимое на проведение аварийно-спасательных работ.One robot is not able to effectively solve large-scale tasks in a short period of time due to limited capabilities. The group use of robots can significantly increase the radius of action during emergency rescue operations and expand the range of functions performed, reducing the time allocated for emergency rescue operations.
Известен способ управления, реализованный наземно-спутниковым радиоканалом связи робототехнического комплекса, описанный в патенте RU 133375 U1 от 14.05.2013, кл. Н04В 7/24.A known control method, implemented by the terrestrial-satellite radio channel of communication of the robotic complex, is described in patent RU 133375 U1 of 05/14/2013, cl.
Этот способ управления обеспечивает дистанционное управление робототехническими комплексами (РТК) с получением телеметрической и мультимедийной информации из района выполнения задачи и может быть использован для передачи сигналов как через основной наземный, так и резервный спутниковый радиоканал связи при отсутствии радиовидимости.This control method provides remote control of robotic complexes (RTK) with the receipt of telemetric and multimedia information from the area of the task and can be used to transmit signals through both the main terrestrial and backup satellite radio channels in the absence of radio visibility.
Недостатками этого способа являются, во-первых, «смешанный» канал управления, предназначенный для управления лишь одним роботом; во-вторых, в зоне с препятствиями и наличием «радиотени» в качестве резервного используется только спутниковый канал связи.The disadvantages of this method are, firstly, the "mixed" control channel, designed to control only one robot; secondly, in an area with obstacles and the presence of "radio shadow", only a satellite communication channel is used as a backup.
Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому способу является наземный пункт управления на базе шасси специального транспортного средства, описанный в патенте RU 2486078 С1 от 03.04.2012, кл. В60Р 9/00, В60Р 3/00, принятый за прототип заявляемого способа.Of the known technical solutions, the closest in purpose and technical essence to the claimed method is a ground control station based on the chassis of a special vehicle described in patent RU 2486078 C1 of 04/03/2012, cl.
Недостатком является то, что управление осуществляют только лишь беспилотными летательными аппаратами, оно не предназначено для управления наземными РТС и РТК.The disadvantage is that the control is carried out only by unmanned aerial vehicles, it is not intended to control ground-based RTS and RTK.
Заявляемый способ группового управления наземными и воздушными РТС в месте пожара и выполнения спасательных работ устраняет указанные недостатки, так как при управлении группировкой робототехнических средств в условиях сложного рельефа местности, особенно в условиях сложной инфраструктуры селитебной и промышленной зон, могут быть использованы радиоканал, спутниковый канал связи и сами РТС в качестве ретрансляторов радиоканала.The inventive method of group control of ground and air RTS in a fire place and performing rescue operations eliminates these disadvantages, since when controlling a group of robotic equipment in difficult terrain, especially in the complex infrastructure of residential and industrial zones, a radio channel and a satellite communication channel can be used and the RTS themselves as repeaters of the radio channel.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является непрерывное функционирование группировки РТС в зоне отсутствия радиовидимости с использованием спутникового канала связи и внешних ретрансляторов.The problem to which the invention is directed is the continuous operation of the RTS grouping in the zone of lack of radio visibility using a satellite communication channel and external relays.
Для этого в способе группового управления мобильными наземными и воздушными робототехническими средствами, обеспечивающем управление роботами по радиоканалам и спутниковому каналу связи, за счет адаптации команд управления под оборудование робототехнических средств осуществляют управление робототехническими средствами с любого рабочего места оператора или с двух рабочих мест одновременно, где соответственно один оператор управляет базовым мобильным шасси робототехнического средства, а другой оператор - технологическим оборудованием этого робототехнического средства, а также в зонах отсутствия радиовидимости в качестве внешних ретрансляторов радиоканала используют сами робототехнические средства, входящие в состав группировки.To do this, in the group control method for mobile ground and air robotic equipment, providing robot control over radio channels and a satellite communication channel, by adapting control commands for the equipment of robotic equipment, robot equipment is controlled from any operator’s workstation or from two workstations simultaneously, where respectively one operator controls the base mobile chassis of a robotic tool, and another operator controls the technological equipment Niemi of robotic tools, as well as a lack of radio coverage in areas as external radio repeaters used robotic tools themselves, are part of the group.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности применения мобильной группировки наземных и воздушных РТС.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the use of mobile grouping of ground and air RTS.
На чертеже представлена схема группового способа управления мобильными наземными и воздушными робототехническими средствами (до четырех РТС), содержащая постовой комплект оборудования, включающий блоки пультов операторов робототехнического средства 1, аппаратно-программный блок обработки и распределения информации 2, оборудование спутникового канала связи 3, оборудование радиоканала связи 4, а также орбитальный ретранслятор спутникового канала связи 5, воздушный ретранслятор радиоканала связи 6 и бортовой комплект оборудования, включающий оборудование спутникового канала связи 7, оборудование радиоканала связи 8, аппаратно-программный блок обработки и распределения информации 9 и систему технического зрения и исполнительных механизмов 10.The drawing shows a diagram of a group method for controlling mobile ground and air robotic means (up to four RTS), containing a stand-alone set of equipment, including remote control units of robotic means 1, a hardware-software unit for processing and distributing
Способ группового управления мобильными наземными и воздушными робототехническими средствами функционирует следующим образом.The method of group control of mobile ground and air robotic means operates as follows.
В режиме управления любым РТС из состава РТК информация (сигналы управления для РТС) передается при помощи органов управления с блоков пультов операторов РТС 1, где выдаются серии команд управления на аппаратно-программный блок обработки и распределения информации 2, осуществляющий ее кодирование и распределение. Кодированные сигналы управления передаются в пространство и принимаются бортовым блоком РТС. При работе РТС в условиях непрямой видимости (при резком ухудшении условий передачи и приема информации) кодированные сигналы ретранслируются воздушным ретранслятором радиоканала связи 6 или орбитальным ретранслятором спутникового канала связи 5. Принятые кодированные сигналы через оборудование спутникового канала связи 7 и/или радиоканала связи 8 поступают на аппаратно-программный блок обработки и распределения информации 9, входящие в состав бортового комплекта оборудования. РТС, получая информацию (декодированные сигналы управления в соответствии с индивидуальным кодом), совершают манипуляции по заданию оператора. В управление РТС приводится через систему технического зрения и исполнительных механизмов 10. Через эту же систему оператор получает информацию об окружающей среде в зоне нахождения РТС.In the control mode of any RTS from the RTC, information (control signals for the RTS) is transmitted using the controls from the control units of the RTS 1 operators, where a series of control commands are issued to the hardware-software block for processing and distribution of
Таким образом, в зоне отсутствия радиовидимости автоматически осуществляется переключение потоков информации на резервный воздушный или спутниковый каналы связи, а также может использоваться само РТС в качестве ретранслятора.Thus, in the zone of lack of radio visibility, information flows are automatically switched to the backup air or satellite communication channels, and the RTS itself can also be used as a relay.
При выходе РТС из зоны отсутствия радиовидимости, работающая в режиме дежурного приема аппаратура постового комплекта оборудования комплекса, фиксирует появление зондирующего сигнала с бортового комплекта оборудования по радиоканалу. Аппаратно-программный блок обработки и распределения информации 2 автоматически переключает передачу потока информации со спутникового канала связи на радиоканал.When the RTS leaves the zone of lack of radio visibility, the equipment operating on duty at the stand-by set of complex equipment detects the appearance of a sounding signal from the on-board set of equipment via the radio channel. The hardware-software unit for processing and distribution of
Заявляемый способ группового управления РТС позволяет выполнять одновременное сопровождение до четырех РТС (наземных, воздушных) в особо опасных условиях. Обеспечивается оперативная радиосвязь между всеми РТС мобильного комплекса группового управления робототехническими средствами, РТК, беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) и ликвидаторами чрезвычайной ситуации (ЧС) с отображением их местонахождения на электронной карте местности. Выполняется ретрансляция сигналов с использованием спутникового оборудования через внешние ретрансляторы, в качестве которых могут выступать РТС (БПЛА), входящие в состав группировки. Способ может функционировать в составе единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС.The inventive method of group control of the RTS allows you to simultaneously support up to four RTS (ground, air) in especially dangerous conditions. Operational radio communication is provided between all RTS of the mobile complex of group control of robotic equipment, RTKs, unmanned aerial vehicles (UAVs) and emergency response personnel (ES) with the display of their location on an electronic map of the area. Signals are relayed using satellite equipment through external relays, which may be RTS (UAV), which are part of the group. The method can function as part of a single state system for the prevention and elimination of emergencies.
Для этого разработана иерархическая централизованно-децентрализованная система группового управления, состоящая из операторов, мобильного комплекса группового управления робототехническими средствами, РТК (БПЛА), которая обеспечивает распределение между ними в соответствие со специализацией стоящих задач, а также информационного объема. Специализированная конфигурация оборудования системы группового управления позволяет наращивать базу данных при подключении вновь создаваемых роботов.To do this, a hierarchical centrally-decentralized group management system has been developed, consisting of operators, a mobile complex for group management of robotic equipment, a RTK (UAV), which ensures the distribution between them in accordance with the specialization of the tasks and the information volume. Specialized configuration of group management system equipment allows you to expand the database when connecting newly created robots.
Таким образом, использование предлагаемого организационно-технического решения повышает эффективность пожаротушения и расширяет функциональные возможности мобильной группировки наземных (воздушных) робототехнических средств.Thus, the use of the proposed organizational and technical solutions increases the efficiency of fire fighting and expands the functionality of the mobile grouping of ground (air) robotic equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015153938A RU2615714C1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Method of group control of mobile ground and air robotic tools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015153938A RU2615714C1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Method of group control of mobile ground and air robotic tools |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2615714C1 true RU2615714C1 (en) | 2017-04-07 |
Family
ID=58507203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015153938A RU2615714C1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Method of group control of mobile ground and air robotic tools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2615714C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669248C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Highly protected tank with the combat ground robots and uav control system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6535793B2 (en) * | 2000-05-01 | 2003-03-18 | Irobot Corporation | Method and system for remote control of mobile robot |
US20110046781A1 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Harris Corporation, Corporation Of The State Of Delaware | Coordinated action robotic system and related methods |
RU2486078C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Ground control center mounted on special truck |
RU133375U1 (en) * | 2013-05-14 | 2013-10-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | LAND-SATELLITE RADIO CHANNEL OF COMMUNICATION OF THE ROBOTIC COMPLEX |
-
2015
- 2015-12-15 RU RU2015153938A patent/RU2615714C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6535793B2 (en) * | 2000-05-01 | 2003-03-18 | Irobot Corporation | Method and system for remote control of mobile robot |
US20110046781A1 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Harris Corporation, Corporation Of The State Of Delaware | Coordinated action robotic system and related methods |
RU2486078C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Ground control center mounted on special truck |
RU133375U1 (en) * | 2013-05-14 | 2013-10-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | LAND-SATELLITE RADIO CHANNEL OF COMMUNICATION OF THE ROBOTIC COMPLEX |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669248C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Highly protected tank with the combat ground robots and uav control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3035558B1 (en) | Cellular communication network through unmanned aerial vehicle cellular communication links | |
Bürkle et al. | Towards autonomous micro uav swarms | |
JP5988608B2 (en) | Alternate communication for aircraft | |
RU2580779C2 (en) | Mobile robotic fire extinguishing system | |
CN110550212A (en) | air-ground cooperative unmanned system | |
CN105511491B (en) | A kind of unmanned plane device for driving away and method | |
Horiuchi et al. | Throughput maximization for long-distance real-time data transmission over multiple UAVs | |
EP3365142A1 (en) | Protective-field adjustment of a manipulator system | |
CN106125746A (en) | A kind of multiterminal for unmanned ships and light boats control collaborative control system and control method | |
CN104740815A (en) | All-terrain crawler-type multifunctional fire fighting truck | |
RU2615714C1 (en) | Method of group control of mobile ground and air robotic tools | |
CN108183847A (en) | The engineer machinery operation tele-control system and method for a kind of low time delay | |
DE102013101194A1 (en) | Method for e.g. coloring uneven surface of house wall with hover-enabled aircraft e.g. quadrocopter, involves filling tank with treatment agent, and carrying out continuous travel of aircraft at location proximity to treatment surface | |
CN212990339U (en) | Unmanned aerial vehicle intelligence and maintenance command platform of state-driven system | |
Manuel et al. | A novel lora lpwan-based communication architecture for search & rescue missions | |
CN107786258B (en) | Space-based measurement and control communication system of manned spacecraft | |
CN108596421A (en) | A kind of airport emergency rescue system and its working method | |
KR101987242B1 (en) | Unmanned aerial vehicle control system | |
WO2020008913A1 (en) | Information sharing terminal, autonomous mobile body, information sharing system, and information sharing method | |
RU2013136335A (en) | RADIO COMMUNICATION COMPLEX WITH USING AN UNMANNED AIRCRAFT (UAV) IN A TERRITORY WITH DESTROYED COMMUNICATION INFRASTRUCTURE IN AREAS OF DISASTER AND EMERGENCY RESPONSE | |
Rymer et al. | Demonstration of two extended visual line of sight methods for urban UAV operations | |
CN105867230B (en) | A kind of low altitude high speed communication scheduling system platform | |
Perkins et al. | Active and mediated opportunistic cooperation between an unmanned aerial vehicle and an unmanned ground vehicle | |
JP2017072324A (en) | Flight object approach defense system | |
US20220044584A1 (en) | Systems, Methods And Devices For Remote Control Locomotive Training |