Проект направлен на создание учебного прототипа цифровой платформы, объединяющей симуляцию полётных миссий беспилотных аппаратов и цифровой двойник производственного процесса.
Студенты будут работать с задачами моделирования многофункциональных целевых миссий (например, мониторинг инфраструктуры, сельское хозяйство, логистика), а также с разработкой элементов цифрового двойника, отражающего этапы сборки и эксплуатации модульных дронов.

Инженерная школа ГУАП совместно с исследовательской группой работает над созданием интегрированной цифровой платформы для беспилотных авиационных систем.
В рамках этой платформы разрабатывается уникальное сочетание двух ключевых направлений: высокореалистичный симулятор полётных миссий БПЛА и цифровой двойник производственного процесса. Такая интеграция позволяет не только отрабатывать реальные сценарии применения дронов в различных отраслях (энергетика, логистика, агросектор), но и моделировать процессы серийного автоматизированного производства с целью повышения эффективности и снижения затрат.

Необходимость в реализации проекта возникла в связи с ростом потребности в цифровых инструментах подготовки специалистов и создании отечественных решений в сфере беспилотных технологий. Платформа должна обеспечить возможность для студентов и исследователей проектировать, тестировать и совершенствовать миссии БПЛА, а также изучать принципы цифрового производства на основе современных подходов к моделированию и автоматизации.

В проект вовлекаются студенты инженерных направлений, обладающие компетенциями в области разработки и 3D-моделирования, что позволит создать реалистичные визуализации в Unreal Engine и Blender. Дополнительно требуются участники для обеспечения структурирования и представления результатов: технический писатель для подготовки документации и описаний, менеджер и администратор проекта для координации работы команды, а также «архивариус» и аналитик для систематизации и хранения данных проекта. Ключевыми позициями проекта можно считать геймдизайнера, и инженера БАС, которые в совокупности смогут реализовать виртуальную среду. UX|UI дизайнеры и сценаристы смогут воплотить наиболее эргономичный дизайн и реализовать качественный пользовательский опыт.

Таким образом, проект основан на стратегической задаче формирования компетенций будущего в области цифровых двойников и беспилотных систем, а также на практической потребности в разработке отечественной платформы, способной конкурировать с зарубежными аналогами.

Проблематика и задачи:

Команда получит возможность применить современные инструменты (Unreal Engine, AirSim, PX4, базы данных, ML-модели) для создания прототипа системы, которая демонстрирует принципы интеграции симулятора и цифрового производства.
Прогнозное обслуживание, что позволяет проводить профилактическое обслуживание и предотвращать дорогостоящие простои.
Оптимизация процессов различных параметров обработки и повышения эффективности производственных процессов.
Цифровые двойники могут использоваться для мониторинга качества продукции (БАС) в реальном времени, выявления дефектов (компоновка, модульность полезной нагрузки) и улучшения контроля качества.
Виртуальное моделирование сокращает количество проб и ошибок в реальности и снижает затраты.
Быстрый анализ и планирование технического обслуживания, при возникновении дефектов инженеры могут отследить их с помощью цифрового двойника (симулятора), что позволяет точно определить состояние или аномалию параметра.
Создание обучающих симуляторов. Эти симуляторы позволяют моделировать сложные и опасные рабочие ситуации, что способствует повышению квалификации персонала, снижению риска возникновения аварийных ситуаций и уменьшению возможного ущерба для предприятий, населения и окружающей среды.

ПО DRONE выполнено на игровом движке Unity (значительно уступает Unreal Engine), не поддерживает продвинутое моделирование физических параметров полета, нет инструментов телеметрии, нет возможности создавать специфические инженерные задачи, низкая адаптивность под образовательные нужды, проблемы технической поддержки и документации, нереалистичная киберфизическая среда (аркада).

Итогом станет готовый демонстрационный стенд в киберфизической среде, позволяющий визуализировать различные сценарии сборки и эксплуатации, а также целевые миссии для применения конфигураций и производственные процессы, что обеспечит понимание ценности платформы для различных отраслей.
Прототип симуляции миссии БПЛА (с визуализацией в UE5 + AirSim).
Концептуальная модель цифрового двойника производственного процесса (конфигуратор БПЛА/редактор миссий). Стоит учесть и подготовку документации по архитектуре и сценариям использования.

Презентация и демонстрация работы системы.

После выполнения основных работ по системной аналитике и архитектуре рассматривается возможность развития проекта в полномасштабный.

Инициатор: ОИГ ПТО ИШ ГУАП

Руководитель проекта: Тимаев Ирфан Ахатьевич

На страницу проекта