Информатика. Экономика. Управление - Informatics. Economics. Management

Обзор перспективных проектов в области устойчивого территориального развития и глобальных киберфизических систем

В. В. Лосев

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, пр. Красноярский рабочий, 31, Красноярск, 660037, Россия

https://orcid.org/0000-0002-1996-2889

Д. И. Ковалев

Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия; Национальный исследовательский университет "Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства", Ташкент, Узбекистан

https://orcid.org/0000-0001-5308-308X

А. А. Ворошилова

Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия; Красноярский краевой Дом науки и техники РосСНИО, Красноярск, Россия

https://orcid.org/0000-0002-4556-813X

Е. В. Туева

Красноярский краевой Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений, Красноярск, Россия

DOI: https://doi.org/10.47813/2782-5280-2023-2-2-0401-0413

Ключевые слова: киберфизическая система, устойчивое развитие, БПЛА, концепция умной пыли, технологии искусственного интеллекта

---

Аннотация

В статье представлен обзор перспективных проектов в области устойчивого территориального развития и глобальных кибер-физических систем. Следует отметить, представленные в данном обзоре проекты объединяют общие подходы к организации управления автономными объектами и киберфизическими системами на макро (пилотируемые воздушные суда и БПЛА) и микро («умная пыль») уровне. Отмечается необходимость учета экстремальных природно-климатических или природных экосистем Арктики и Крайнего Севера в условиях антропогенной эмиссии углеродсодержащих соединений. Обосновывается возможность применения технологий искусственного интеллекта, мультиагентной технологии, а также аппарата нечеткой логики и биоинспирированных, например, роевых алгоритмов принятия решений.

---

Биографии авторов

В. В. Лосев, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, пр. Красноярский рабочий, 31, Красноярск, 660037, Россия

Лосев Василий Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизации производственных процессов СибГУ имени академика М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия

Д. И. Ковалев, Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия; Национальный исследовательский университет "Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства", Ташкент, Узбекистан

Ковалев Дмитрий Игоревич, аспирант кафедры информационных технологий и математического обеспечения информационных систем Красноярского государственного аграрного университета, Красноярск, Россия

А. А. Ворошилова, Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия; Красноярский краевой Дом науки и техники РосСНИО, Красноярск, Россия

Ворошилова Анна Анатольевна, кандидат философских наук, доцент кафедры информатики Сибирского федерального университета, Красноярск, Россия

Е. В. Туева, Красноярский краевой Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений, Красноярск, Россия

Туева Евгения Вячеславовна, младший научный сотрудник Красноярского краевого Дома науки и техники РосСНИО, Красноярск, Россия

---

Библиографические ссылки

Клочков В. В., Карпов А. Е., Тихонов А. И. Эффективность использования беспилотных летательных аппаратов для обеспечения связанности территорий Российской Федерации. Вестник Академии знаний. 2020; 2(37): 144-149. doi: 10.24411/2304-6139-2020-10155

Разработка мер формирования рынка распределенных систем беспилотных летательных аппаратов в рамках Национальной технологической инициативы. Заключительный отчет о НИР. М.: ООО «Лабиус». 2015. 196.

Kovalev I. V., Voroshilova A. A., Karaseva M. V. Analysis of the current situation and development trend of the international cargo UAVs market. Journal of Physics: Conference Series. 2019; 1399: 055095. doi:10.1088/1742-6596/1399/5/055095

Kovalev I. V., Voroshilova A. A., Karaseva M. V. On the problem of the manned aircraft modification to UAVs. Journal of Physics: Conference Series. 2019; 1399: 055100. doi:10.1088/1742-6596/1399/5/055100

Kovalev I. V., Karaseva M. V. On the problem of increasing the efficiency of UAVs technologies in agrarian business. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2020; 421: 072020. doi:10.1088/1755-1315/421/7/072020

Kovalev I., Khomenko A., Voroshilova A. Editorial: XIII International Conference on Transport Infrastructure: Territory Development and Sustainability. Transportation Research Procedia. 2023; 68: 1-3. DOI: 10.1016/j.trpro.2023.01.001

Kovalev I.V., Kovalev D.I., Kovalev R.B., Beshimov Yu. S., Efa S.G. Space Technologies for the Sustainable Development of the Transport Infrastructure of the Arctic Territories. Transportation Research Procedia. 2023; 68: 796-801. https://doi.org/ 10.1016/j.trpro.2023.02.111

Ковалев Д.И., Черкасова Т.П., Яблокова А.А., Подоплелова В.А. Аппаратное обеспечение системы определения координат на базе спутниковой навигации. Достижения науки и технологий-ДНиТ-II-2023. Сборник научных статей по материалам II Всероссийской научной конференции. Красноярск; 2023: 490-494.

Андронов А.С., Ковалев Д.И., Черкасова Т.П. К вопросу эффективного использования бортовой системы определения местоположения воздушного судна. Наука, технологии, общество: экологический инжиниринг в интересах устойчивого развития территорий. Cборник научных трудов III Всероссийской научной конференции с международным участием. Красноярск; 2022: 17-23.

Ковалев Р.Б., Ковалев Д.И., Черкасова Т.П., Подоплелова В.А. К вопросу организации обмена информацией для устойчивости спутниковых геодезических сетей. Наука, технологии, общество: экологический инжиниринг в интересах устойчивого развития территорий. Cборник научных трудов III Всероссийской научной конференции с международным участием. Красноярск; 2022: 165-175.

Kulyagin V.A., Tsarev R.Y., Prokopenko A.V., Nikiforov A.Y., Kovalev I.V. N-version design of fault-tolerant control software for communications satellite system. Proceedings of 2015 International Siberian Conference on Control and Communications - SIBCON 2015. Tomsk; 2015: 7147116.

Kovalev I., Losev V., Saramud M., Petrosyan M. Model implementation of the simulation environment of voting algorithms, as a dynamic system for increasing the reliability of the control complex of autonomous unmanned objects. MATEC Web of Conferences; 2017: 04011.

Ковалев И.В., Нургалеева Ю.А., Гриценко С.Н., Усачев А.В. К проблеме выбора структуры автоматизированной системы управления летательными аппаратами. Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2009; 3(24): 105-110.

Ковалев И.В., Ступина А.А., Царев Р.Ю., Волков В.А. Применение СОМ-технологии для реализации мультиверсионного программного обеспечения систем управления и обработки информации. Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2007; 3: 18-22.

Kovalev I.V., Grosspietsch K.-E. Deriving the optimal structure of N-version software under resource requirements and cost/timing constraints. Conference Proceedings of the 26th EUROMICRO; 2000: 200-207.

Ковалев И.В., Котенок А.В. К проблеме выбора алгоритма принятия решения в мультиверсионных системах. Информационные технологии. 2006; 9: 39-44.

Tynchenko Y.A. et al. Improving the Information Reliability of Industrial and Environmental Monitoring of the Burning Fuel Process in Thermal Power Plants. 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2020, Vladivostok, 06–09 октября 2020. Vladivostok; 2020: 9271166. DOI 10.1109/FarEastCon50210.2020.9271166.

Losev V.V. et al. Monoversion techniques for increasing the fault tolerance of software systems for monitoring the parameters of technological processes. Journal of Physics: Conference Series. 2020; 1679: 32099. DOI 10.1088/1742-6596/1679/3/032099

Kovalev I. V. et al. On the problem of monitoring a technological process based on multipoint spatial measurement of parameters. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019; 315: 062030. DOI 10.1088/1755-1315/315/6/062030

Kovalev I.V. et al A promising approach to assessing anthropogenic impact on natural ecosystems for the sustainable functioning of cyber-physical systems. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2022; 981: 032072.

REFERENCES

Klochkov V. V., Karpov A. E., Tihonov A. I. Effektivnost' ispol'zovaniya bespilotnyh letatel'nyh apparatov dlya obespecheniya svyazannosti territorij Rossijskoj Federacii. Vestnik Akademii znanij. 2020; 2(37): 144-149. doi: 10.24411/2304-6139-2020-10155

Razrabotka mer formirovaniya rynka raspredelennyh sistem bespilotnyh letatel'nyh apparatov v ramkah Nacional'noj tekhnologicheskoj iniciativy. Zaklyuchitel'nyj otchet o NIR. M.: OOO «Labius». 2015. 196.

Kovalev I. V., Voroshilova A. A., Karaseva M. V. Analysis of the current situation and development trend of the international cargo UAVs market. Journal of Physics: Conference Series. 2019; 1399: 055095. doi:10.1088/1742-6596/1399/5/055095 DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/5/055095

Kovalev I. V., Voroshilova A. A., Karaseva M. V. On the problem of the manned aircraft modification to UAVs. Journal of Physics: Conference Series. 2019; 1399: 055100. doi:10.1088/1742-6596/1399/5/055100 DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/5/055100

Kovalev I. V., Karaseva M. V. On the problem of increasing the efficiency of UAVs technologies in agrarian business. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2020; 421: 072020. doi:10.1088/1755-1315/421/7/072020 DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/421/7/072020

Kovalev I., Khomenko A., Voroshilova A. Editorial: XIII International Conference on Transport Infrastructure: Territory Development and Sustainability. Transportation Research Procedia. 2023; 68: 1-3. DOI: 10.1016/j.trpro.2023.01.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2023.01.001

Kovalev I.V., Kovalev D.I., Kovalev R.B., Beshimov Yu. S., Efa S.G. Space Technologies for the Sustainable Development of the Transport Infrastructure of the Arctic Territories. Transportation Research Procedia. 2023; 68: 796-801. https://doi.org/ 10.1016/j.trpro.2023.02.111 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2023.02.111

Kovalev D.I., Cherkasova T.P., Yablokova A.A., Podoplelova V.A. Apparatnoe obespechenie sistemy opredeleniya koordinat na baze sputnikovoj navigacii. Dostizheniya nauki i tekhnologij-DNiT-II-2023. Sbornik nauchnyh statej po materialam II Vserossijskoj nauchnoj konferencii. Krasnoyarsk; 2023: 490-494.

Andronov A.S., Kovalev D.I., Cherkasova T.P. K voprosu effektivnogo ispol'zovaniya bortovoj sistemy opredeleniya mestopolozheniya vozdushnogo sudna. Nauka, tekhnologii, obshchestvo: ekologicheskij inzhiniring v interesah ustojchivogo razvitiya territorij. Cbornik nauchnyh trudov III Vserossijskoj nauchnoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. Krasnoyarsk; 2022: 17-23.

Kovalev R.B., Kovalev D.I., Cherkasova T.P., Podoplelova V.A. K voprosu organizacii obmena informaciej dlya ustojchivosti sputnikovyh geodezicheskih setej. Nauka, tekhnologii, obshchestvo: ekologicheskij inzhiniring v interesah ustojchivogo razvitiya territorij. Cbornik nauchnyh trudov III Vserossijskoj nauchnoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. Krasnoyarsk; 2022: 165-175.

Kulyagin V.A., Tsarev R.Y., Prokopenko A.V., Nikiforov A.Y., Kovalev I.V. N-version design of fault-tolerant control software for communications satellite system. Proceedings of 2015 International Siberian Conference on Control and Communications - SIBCON 2015. Tomsk; 2015: 7147116. DOI: https://doi.org/10.1109/SIBCON.2015.7147116

Kovalev I., Losev V., Saramud M., Petrosyan M. Model implementation of the simulation environment of voting algorithms, as a dynamic system for increasing the reliability of the control complex of autonomous unmanned objects. MATEC Web of Conferences; 2017: 04011. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201713204011

Kovalev I.V., Nurgaleeva YU.A., Gricenko S.N., Usachev A.V. K probleme vybora struktury avtomatizirovannoj sistemy upravleniya letatel'nymi apparatami. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta im. akademika M.F. Reshetneva. 2009; 3(24): 105-110.

Kovalev I.V., Stupina A.A., Carev R.Yu., Volkov V.A. Primenenie som-tekhnologii dlya realizacii mul'ti-versionnogo programmnogo obespecheniya sistem upravleniya i obrabotki informacii. Pribory i sistemy. Upravlenie, kontrol', diagnostika. 2007; 3: 18-22.

Kovalev I.V., Grosspietsch K.-E. Deriving the optimal structure of N-version software under resource requirements and cost/timing constraints. Conference Proceedings of the 26th EUROMICRO; 2000: 200-207.

Kovalev I.V., Kotenok A.V. K probleme vybora algoritma prinyatiya resheniya v mul'tiversionnyh sistemah. Informacionnye tekhnologii. 2006; 9: 39-44.

Tynchenko Y.A. et al. Improving the Information Reliability of Industrial and Environmental Monitoring of the Burning Fuel Process in Thermal Power Plants. 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2020, Vladivostok, 06–09 oktyabrya 2020. Vladivostok; 2020: 9271166. DOI 10.1109/FarEastCon50210.2020.9271166. DOI: https://doi.org/10.1109/FarEastCon50210.2020.9271166

Losev V.V. et al. Monoversion techniques for increasing the fault tolerance of software systems for monitoring the parameters of technological processes. Journal of Physics: Conference Series. 2020; 1679: 32099. DOI 10.1088/1742-6596/1679/3/032099 DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1679/3/032099

Kovalev I. V. et al. On the problem of monitoring a technological process based on multipoint spatial measurement of parameters. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019; 315: 062030. DOI 10.1088/1755-1315/315/6/062030 DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/315/6/062030

Kovalev I.V. et al A promising approach to assessing anthropogenic impact on natural ecosystems for the sustainable functioning of cyber-physical systems. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2022; 981: 032072. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/981/3/032072