О. С. Проскурін
Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Кірова, 36а, Чорнобиль, 07270, Україна
Інститут проблем математичних машин і систем НАН України, просп. Академіка Глушкова, 42, Київ, 03680, Україна
https://orcid.org/0009-0007-3173-6327
DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.25.2.7
Анотація
Проблема вилучення лавоподібних паливовмісних матеріалів із об’єкта «Укриття» характеризується екстремальними радіаційними умовами (до 103−104 Р/год) та складною геометрією приміщень. Традиційне телеуправління роботизованими комплексами супроводжується проблемами низької ситуаційної обізнаності оператора, високим когнітивним навантаженням та ризиком помилок. Закриті пропрієтарні системи ускладнюють інтеграцію та адаптацію. Запропоновано концепцію нової розподіленої архітектури для автоматизації дистанційних операцій, що базується на відкритому фреймворку Robot Operating System (ROS2). Система передбачає розділення обчислювальних рівнів: високопродуктивний центральний сервер у безпечній зоні для задач планування, навігації та обробки даних, а також радіаційно стійкі мікроконтролери (з використанням micro-ROS) безпосередньо на виконавчих модулях. Запропоновано гібридний навігаційний підхід, що поєднує методи SLAM, AMCL, фільтрацію EKF/UKF та інноваційний механізм корекції позиції відносно цифрового двійника (Digital Twin Alignment). Наведено результати проміжної експериментальної апробації концепції на функціональному прототипі, що підтвердили життєздатність архітектури та надійність комунікаційного стеку (micro-ROS).
Ключові слова: об’єкт «Укриття», лавоподібні паливовмісні матеріали, ROS, роботизовані системи, цифровий двійник, SLAM, дистанційне керування
Список використаної літератури
1. Robot Operating System 2: Design, architecture, and uses in the wild / S. Macenski, T. Foote, B. Gerkey [et al.] // Science Robotics. – 2020. – Vol. 5, No. 49. – eabm6074. – doi.org/10.1126/scirobotics.abm6074.
2. West A. Real-time avoidance of ionising radiation using layered costmaps for mobile robots / A. West // Frontiers in Robotics and AI. – 2022. – Vol. 9. – Art. 862067. – doi.org/10.3389/frobt.2022.862067.
3. Robotic exploration of an unknown nuclear environment using radiation informed autonomous navigation / K. Groves, E. Hernandez, A. West [et al.] // Robotics. – 2021. – Vol. 10, No. 2. – Art. 78. – doi.org/10.3390/robotics10020078.
4. Kochunas B. Digital Twin concepts with uncertainty for nuclear power applications / B. Kochunas, X. Huan // Energies. 2021. – Vol. 14. – Art. 4235. – doi.org/10.3390/en14144235.
5. Baidya S. Digital Twin in safety-critical robotics applications: Opportunities and challenges / S. Baidya, S.K. Das // arXiv. – 2022. – arXiv:2210.03520.
6. Multi-robot radiation reconnaissance in the Chornobyl NPP Exclusion Zone / M. Saveliev, V. Shtefan, O. Proskurin [et al.] // Nuclear and Radiation Safety. – 2024. – Vol. 4 (104). – P. 41−49. – doi.org/10.32918/nrs.2024.4(104).05.
