Одним из партнеров программы «Большие вызовы» в 2024 году выступила компания «Ситроникс КТ», специалисты вместе со школьниками работают над созданием прототипа автономной городской паромной переправы. Участники одной из команд разработают и соберут модель судна, которая будет осуществлять автоматическое следование по маршруту и швартовку. В перспективе такие паромы смогут принимать на борт полезный груз через аппарель и транспортировать его по рекам. Школьники уже провели первые испытания своего устройства.
В рамках направления «Умный город и безопасность» команда участников создает программно-аппаратный комплекс для автономной городской паромной переправы. Для этого ребята разработали математическую модель парома и реализовали алгоритмы автономной навигации и швартовки. Для создания ходовой модели был изготовлен корпус и пропульсивный комплекс, который приводит судно в движение по воде.
«Наш проект полезен для ребят с точки зрения обретения новых знаний и практических навыков. Для того чтобы сделать автономную переправу, вначале детям пришлось познакомиться с теорией кораблестроения и определить форму судна, исходя из сферы его применения. Далее учащиеся разработали математическую модель объекта на компьютере, чтобы с помощью него отрабатывать алгоритм движения парома и налаживать работу датчиков. Чтобы решить эту задачу, дети на протяжении нескольких занятий изучали основы математического моделирования, а именно погрузились в тему дифференциальных уравнений и численных методов их решения. В работе мы стараемся распределить задачи так, чтобы каждый активно вовлекался в общую деятельность и пробовал себя в разных направлениях», – рассказал руководитель проекта, заместитель генерального директора АО «Ситроникс КТ» и руководитель блока автономной навигации Андрей Скрыпка.
Реализовав математическую модель, команда приступила к изготовлению корпуса судна на 3D-принтере, разработке алгоритмов и монтажу печатных плат. Для того чтобы сделать паром автономным, ребята познакомились с несколькими типами датчиков: магнитометрами, МЭМС, акселерометрами и другими. Они будут измерять физические параметры объекта, скорость движения, магнитное поле и контролировать работу инженерных систем в автоматическом режиме.
«Последние два года я усиленно занимаюсь олимпиадным программированием и робототехникой. Приехав в “Сириус”, я значительно углубила свои знания в математике и физике. Ценно то, что мне удалось улучшить навыки работы в C++ и компиляторе, программе, которая переводит текст, написанный на языке программирования, в машинный код. А еще я научилась паять микросхемы! Раньше мне плохо удавалось работать с мелкими деталями, но после объяснения педагогов и помощи сокомандников у меня все стало получаться. Программа “Большие вызовы” помогла мне разобраться в себе и решить, чем я хочу занимать в будущем – меня привлекает прикладная математика и информатика», – поделилась участница проекта из Москвы Варвара Олейникова.
На данный момент школьники успешно изготовили прототип паромной переправы и разместили на ней необходимое оборудование. Ребята самостоятельно синтезировали авторулевой стабилизатор курса, который будет автоматически удерживать объект на необходимых скоростях, и траекторное управление, что позволит следовать по заданному маршруту. Первые испытания на воде, проведенные на территории кампуса Образовательного центра «Сириус», показали высокие результаты и продемонстрировали слаженную работу системы навигации.
«У нас на проекте огромный фронт работы – мы программируем, работаем с электроникой, соединяем детали, настраиваем работу датчиков и много-много чего еще. Я моделировала части судна в программе “Компас-3D” и отправляла их на печать. Мне очень понравилось, потому что у нас в школе нет такого оборудования, а здесь мне выпала возможность поработать со специализированным принтером и изготовить необходимые детали. Кроме того, я стала главным оператором прототипа и теперь дистанционно с помощью джойстика управляю движением судна, чтобы построить правильный маршрут и настроить алгоритмы движения. На программе мы приобрели важный навык – умение работать в команде, каждый из нас приходит на помощь друг другу», – прокомментировала школьница из Москвы Мария Остропикова.
Следующим этапом разработки ходовой модели парома с автономной навигационной системой станет программирование функции швартовки и отшвартовки судна. А после участники проекта приступят к подготовке к итоговой защите и созданию презентации. По завершении программы «Большие вызовы» ребята смогут поступить на одну из программ-стажировок, предусмотренных для талантливых школьников в компании АО «Ситроникс КТ».
