👂🏼 🗯️ 💎 रिमोट कंट्रोल और ड्रोन 👨🏿‍✈️ 🍩 👁‍🗨

मेरे पहले लेख मेंरेलवे परिवहन में मानव रहित प्रौद्योगिकियों के विकास का वर्णन करता है और एक रिमोट कंट्रोल की उपस्थिति को संदर्भित करता है। क्या मानव रहित ट्रेनों के लिए रिमोट मॉनिटरिंग और नियंत्रण आवश्यक है? हमारा विश्लेषण असमान रूप से कहता है कि रिमोट मॉनिटरिंग और नियंत्रण के बिना स्वायत्त ट्रेनों को शुरू करने की अनुमति नहीं है। उन परिदृश्यों की संख्या जहां आप दूरस्थ ऑपरेटर-ऑपरेटर के बिना नहीं कर सकते, बहुत बड़ा है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक कार में इलेक्ट्रिक गाड़ियों के लिए एक बटन के साथ एक इंटरकॉम होता है। लेकिन ट्रेन के मानव रहित होने पर यात्रियों को कौन जवाब देगा? धुएं या अन्य आकस्मिक स्थिति में इंटरकॉम के माध्यम से यात्रियों के कार्यों का प्रबंधन कौन करेगा? अगर रिबन, बैग, जैसे बाधाएं हैं, तो कौन तय करेगानिकटतम स्तंभ और ट्रिगर दृष्टि सेंसर के चारों ओर घाव? हमारे लिए, इन सवालों का जवाब ऑपरेटर-ऑपरेटर की उपस्थिति है, जिन्हें किसी भी आपात स्थिति में मानव रहित ट्रेन के प्रबंधन में हस्तक्षेप करना चाहिए। सवाल तुरंत उठता है: "अगर चालक के बजाय एक ऑपरेटर-ऑपरेटर दिखाई देता है तो हमें एक मानव रहित ट्रेन की आवश्यकता क्यों है?" जवाब इस तथ्य में निहित है कि ऑपरेटर-ऑपरेटर एक ही नहीं, बल्कि एक ही समय में कई ट्रेनों को नियंत्रित करता है, और नियंत्रण में उसका हस्तक्षेप बेहद दुर्लभ होना चाहिए।यदि चालक के बजाय ऑपरेटर-ऑपरेटर दिखाई देता है? " जवाब इस तथ्य में निहित है कि ऑपरेटर-ऑपरेटर एक ही नहीं, बल्कि एक ही समय में कई ट्रेनों को नियंत्रित करता है, और नियंत्रण में उसका हस्तक्षेप बेहद दुर्लभ होना चाहिए।यदि चालक के बजाय ऑपरेटर-ऑपरेटर दिखाई देता है? " जवाब इस तथ्य में निहित है कि ऑपरेटर-ऑपरेटर एक ही नहीं, बल्कि एक ही समय में कई ट्रेनों को नियंत्रित करता है, और नियंत्रण में उसका हस्तक्षेप बेहद दुर्लभ होना चाहिए।

विश्व का अनुभव

यही नहीं हम वैसे ही चले गए हैं। 2018 में, एल्सटॉम ने रिमोट कंट्रोल ट्रेनों का परीक्षण शुरू किया।

2019 में, एसएनसीएफ ने एक प्रोटोटाइप रिमोट कंट्रोल का परीक्षण किया।

चित्रा एसएनसीएफ रिमोट कंट्रोल प्रोटोटाइप चित्रा

नीचे एसएनसीएफ साथियों की रिमोट कंट्रोल तकनीक का एक वीडियो परीक्षण है।

रिमोट कंट्रोल डेवलपमेंट का इतिहास

रिमोट कंट्रोल के विकास का हमारा इतिहास जनवरी 2017 में शुरू हुआ, जब हमें एक सप्ताह में मॉस्को से लोज़स्काय स्टेशन पर एक शंटिंग लोकोमोटिव के रिमोट कंट्रोल के प्रोटोटाइप का प्रदर्शन करने का काम दिया गया था।

एक प्रोटोटाइप बनाने के लिए समय देने के लिए, एक गेम जॉयस्टिक खरीदा गया था, जिस पर बटन लेबल चिपकाए गए थे, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है।

चित्रकारी। रिमोट कंट्रोल का पहला प्रोटोटाइप।

एक सप्ताह में निम्नलिखित कार्य हल किए गए:

नियंत्रण डेटा के लिए वीडियो डेटा संचारित करने के लिए एक लोकोमोटिव और एक चैनल के संगठन पर वीडियो कैमरों की स्थापना
जॉयस्टिक को कंट्रोल कंप्यूटर से कनेक्ट करना और कंट्रोल प्रोग्राम लिखना
नियंत्रण कमांड के लिए एक चैनल का संगठन और एक लोकोमोटिव से डेटा

यह इस तथ्य के कारण संभव हो गया कि हमारा लोकोमोटिव पहले से ही एक एसडीयू-एमएल सिस्टम (एक शंटिंग लोकोमोटिव के लिए रिमोट कंट्रोल सिस्टम) से लैस था, जो हमें पोर्टेबल रिमोट कंट्रोल का उपयोग करके दृश्यता सीमा के भीतर नियंत्रण करने की अनुमति देता है, इसलिए हमने उसी प्रोटोकॉल और रेडियो चैनल का उपयोग किया, जिससे केवल रिले कमांड प्रदान किए गए रूसी रेलवे के केंद्रीय नियंत्रण स्टेशन के विशेषज्ञों की मदद से ऑप्टिकल संचार चैनलों के माध्यम से मास्को के लिए एक नियंत्रण पोस्ट। वीडियो प्रसारण के लिए एक रेडियो चैनल के रूप में, हमने टेली -2 से 450 मेगाहर्ट्ज के वाहक आवृत्ति पर एलटीई का उपयोग किया।

प्रदर्शन ने रिमोट कंट्रोल की तकनीकी व्यवहार्यता को दिखाया और अगला कार्य एक नया नियंत्रण कक्ष विकसित करना और नई कार्यक्षमता जोड़ना था।

मैं यह भी नोट करना चाहूंगा कि यह काम कई संगठनों की सफल बातचीत के आधार पर किया गया था:

NIIAS JSC - लीड कॉन्ट्रैक्टर और इंटीग्रेटर
पीकेबी सीटी - रिमोट कंट्रोल, तकनीकी परामर्श के एक हिस्से का विकास
VNIKTI JSC - ऑनबोर्ड लोकोमोटिव नियंत्रण प्रणाली का विकास
CSS OJSC रूसी रेलवे - संचार चैनलों का संगठन
टेली -2 - LTE-450 मेगाहर्ट्ज संचार चैनल प्रदान करता है
रूसी रेलवे OJSC - काम का समन्वय।

लगभग हर दो सप्ताह में हमने रिमोट कंट्रोल

फिगर का एक नया प्रोटोटाइप जारी किया । रिमोट कंट्रोल के पहले प्रोटोटाइप

जैसा कि आप देख सकते हैं कि काम को गति देने के लिए रिमोट कंट्रोल का पहला प्रोटोटाइप प्लाईवुड से किया गया था, बाद में हमने 3 डी प्रिंटिंग पर स्विच किया।

चित्रकारी। एक शंटिंग लोकोमोटिव

का रिमोट कंट्रोल रिमोट कंट्रोल की सुविधा के लिए, ड्राइवर वीडियो छवि के शीर्ष पर आरोपित वर्तमान और अनुमेय गति, दबाव, दिए गए मार्ग और मार्ग के अंत की दूरी के बारे में अतिरिक्त जानकारी प्रदर्शित करता है। अतिरिक्त स्क्रीन पर आप ड्राइवर की टैक्सी, स्टेशन आरेख देख सकते हैं।

चित्रकारी। रिमोट कंट्रोल और स्टेशन Luzhskaya पर स्थापित नियंत्रण

2018 में निर्मित मानव रहित इलेक्ट्रिक ट्रेनों "निगल" के लिए, एक रिमोट कंट्रोल और नियंत्रण बनाया गया था, जैसा कि

चित्रा में दिखाया गया है । इलेक्ट्रिक ट्रेन के लिए रिमोट कंट्रोल निगल।

ड्राइवर की कैब में रिमोट कंट्रोल से इसका मुख्य अंतर स्टेटस लाइट के साथ बटन के साथ सभी मैकेनिकल स्विच का प्रतिस्थापन है। एक इलेक्ट्रिक ट्रेन से दूसरे पर नियंत्रण स्विच करने और उपकरणों की स्थिति को समझने के दौरान यह आवश्यक है।

2019 में, रिमोट कंट्रोल के सफल परीक्षण किए गए थे।

इस काम में, JSC रूसी रेलवे और JSC NIIAS के साथ, एक बड़े हिस्से ने भाग लिया:

NPO SAUT LLC - एक ऑन-बोर्ड इलेक्ट्रिक ट्रेन नियंत्रण प्रणाली के डेवलपर;
यूराल लोकोमोटिव LLC - इलेक्ट्रिक गाड़ियों के निर्माता।

निम्नलिखित वीडियो रिमोट कंट्रोल ट्रेन स्वालो के परीक्षणों को दर्शाता है।

तकनीकी दिक्कतें

रिमोट निगरानी और नियंत्रण के कार्यान्वयन में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका विश्वसनीय उच्च गति वाले रेडियो संचार द्वारा निभाई जाती है।

3 जीपीपी टीएस 23.203 के अनुसार एक एलटीई नेटवर्क में विषम यातायात को स्थानांतरित करने के लिए, सेवा के कई वर्ग प्रदान किए जाते हैं, जो गुणवत्ता के मापदंडों के लिए महत्वपूर्ण डिग्री को अलग करने के लिए होते हैं, जैसे कि नेटवर्क देरी, आईपी पैकेट नुकसान का प्रतिशत, असमान नेटवर्क देरी:

"क्यूसीआई -7" (आवाज, वीडियो (लाइव स्ट्रीमिंग)) - देरी और देरी में उतार-चढ़ाव के लिए महत्वपूर्ण एक स्ट्रीमिंग वीडियो छवि का प्रसारण;
"क्यूसीआई -69" (मिशन क्रिटिकल डिले सेंसिटिव) - पैकेट हानि के लिए महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण सूचना का प्रसारण;
"सामान्य" (सामान्य - एनएल) - नैदानिक जानकारी का प्रसारण।

सेवा की गुणवत्ता (QoS) मापदंडों को एक वर्चुअल प्राइवेट नेटवर्क में लागू किया जाना चाहिए।
QoS लेबल के साथ इसे चिह्नित करके प्रेषित यातायात की गुणवत्ता सुनिश्चित की गई है।

3GPP TS 23.203 की रिलीज़ के लिए निम्नलिखित सुविधाएँ प्रदान करनी चाहिए:

क्यूसीआई -7 के लिए, देरी 100 एमएस से अधिक नहीं है और पैकेट के नुकसान की संभावना 10 ^ -3 से अधिक नहीं है;
क्यूसीआई -69 के लिए, देरी 60 एमएस से अधिक नहीं है और पैकेट के नुकसान की संभावना 10 ^ ,6 से अधिक नहीं है;
सामान्य के लिए, देरी 300 एमएस से अधिक नहीं है और पैकेट के नुकसान की संभावना 10 ^ .2 से अधिक नहीं है।

हालाँकि, किसी भी मामले में, रेडियो चैनल की बैंडविड्थ पर एक सीमा होती है और कार्य निम्न मानदंडों के बीच एक मध्य जमीन खोजने के लिए उत्पन्न होता है:

संचरित छवि का संकल्प;
फ्रेम रेट;
संचरण में देरी।

वीडियो ट्रांसमिट करते समय, देरी को कम करना और ऑपरेटर-ऑपरेटर को वीडियो स्ट्रीम का सुचारू प्रदर्शन सुनिश्चित करना बेहद महत्वपूर्ण है। हालांकि, बफ़र करने से चिकनाई प्राप्त होती है, जिससे देरी में वृद्धि होती है।

जिस समय फ़्रेम को कैमरे द्वारा कैप्चर किया गया था, उस समय से ही देरी हो जाती है, वीडियो स्ट्रीम कोडेक द्वारा संपीड़ित होती है, सूचना को हवा में प्रसारित किया जाता है, वीडियो स्ट्रीम डिकोड किया जाता है, और यह मॉनिटर पर ऑपरेटर को प्रदर्शित किया जाता है।

प्रेषित सूचना की मात्रा को कम करने के कारण कोडेक्स (सबसे प्रसिद्ध H.264, H.265) के कारण होता है, लेकिन एन्कोडिंग / डीकोडिंग समग्र डेटा ट्रांसफर विलंब को बढ़ाता है।

रिमोट कंट्रोल का एक अनिवार्य पहलू वीडियो डेटा देरी का माप और नियंत्रण है, जो उपग्रह नेविगेटर से समय टिकट के कारण बोर्ड पर समय को सिंक्रनाइज़ करने और पीटीपी आईईई 1588v2 प्रोटोकॉल का उपयोग करके रिमोट कंट्रोल के समय को सिंक्रनाइज़ करने से प्राप्त होता है। यदि वीडियो ट्रांसमिशन देरी की पहली सीमा पार हो जाती है, तो ड्राइवर को एक चेतावनी जारी की जाती है; जब दूसरी सीमा पार हो जाती है, तो लोकोमोटिव स्वचालित रूप से बंद हो जाता है।
एक महत्वपूर्ण सवाल यह भी है कि एकल ऑपरेटर-ऑपरेटर द्वारा कितने मानवरहित इंजनों को नियंत्रित किया जा सकता है? कुछ आपातकालीन स्थितियों की घटना की संभावनाओं की गणना के आधार पर एक प्रारंभिक मूल्यांकन किया गया था, साथ ही उन्हें खत्म करने के लिए आवश्यक ऑपरेटर-ऑपरेटर का समय भी। उसी समय, समय के साथ, एक मानवरहित लोकोमोटिव अपने दम पर अधिक से अधिक स्थितियों को हल करने में सक्षम होगा, जो ऑपरेटर-ऑपरेटर पर लोड को कम करेगा और उन वाहनों की संख्या बढ़ाएगा जिन्हें वह नियंत्रित कर सकता है।

ड्राइवरों द्वारा रिमोट कंट्रोल तकनीक की धारणा

लोकोमोटिव / इलेक्ट्रिक ट्रेन को दूर से नियंत्रित करते समय, ड्राइवर को कम जानकारी होती है। वह कंपन, रोलिंग स्टॉक के त्वरण, ढलानों को महसूस नहीं करता है, लेकिन मुख्य रूप से वीडियो छवि पर केंद्रित है। इसके अलावा, वीडियो छवि की सीमा का आकलन भी लोकोमोटिव से दृश्यता से भिन्न होता है। दूरी के ऑपरेटर-ऑपरेटर द्वारा समझने के लिए, हमने रेंज के अनुरूप छवि पर एक विशेष अंकन लागू किया। पहले चरण में, रिमोट कंट्रोल अधिक कठिन है, लेकिन अनुभव में कौशल के साथ। इसके अलावा, यह समझना महत्वपूर्ण है कि रिमोट कंट्रोल मोड केवल आपातकालीन स्थितियों के लिए है।

अन्य क्षेत्रों में रिमोट कंट्रोल का उपयोग

मानव रहित हवाई वाहनों के क्षेत्र में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला रिमोट कंट्रोल है। भूमि परिवहन से, खनन उद्यमों में रिमोट कंट्रोल विकसित किया गया है, क्योंकि अक्सर कार्य क्षेत्र में होने से जीवन और स्वास्थ्य को खतरा होता है। नीचे दिए गए आंकड़े खदानों में काम करने वाले उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए रिमोट कंट्रोल दिखाते हैं। इस लिंक के

अनुसार , आप खनन ट्रक रिमोट कंट्रोल के उपयोग से अधिक परिचित हो सकते हैं। मेरी राय में, अन्य मानवरहित वाहनों, जैसे कि कृषि मशीनरी, टैक्सियों को विकसित करने के लिए दूरस्थ निगरानी और नियंत्रण प्रौद्योगिकी का उपयोग भी आवश्यक है।

निष्कर्ष

बेशक, अभी भी तकनीकी और विनियामक मुद्दों की एक बड़ी संख्या है, जिन्हें इस तकनीक को सुधारने के लिए संबोधित करने की आवश्यकता है।

उदाहरण के लिए, सूचना प्रसारित करने में देरी को पूरी तरह से समाप्त करने के लिए, ऑप्टिकल स्ट्रीम के आधार पर छवि की भविष्यवाणी करना (छवि का पुनर्निर्माण करना) कई सौ मिलीसेकेंड अग्रिम में संभव है। ऑपरेटर के ऑपरेटर की कुर्सी पर ढलान के कंपन को स्थानांतरित करने के बारे में विचार हैं, लेकिन इस दृष्टिकोण की उच्च लागत के कारण, हमने अभी तक इस समाधान को लागू नहीं करने का निर्णय लिया है। वीडियो स्ट्रीम को एन्कोडिंग / डिकोड करने के हिस्से में, तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करने की संभावना की जांच की जा रही है।

एक बात निश्चित है, कि मानव रहित प्रौद्योगिकियों, संचार प्रौद्योगिकियों के विकास के समानांतर, रिमोट कंट्रोल भी विकसित होगा। यह संभव है कि निकट भविष्य में हमारे पास रिमोट कंट्रोल और निगरानी के लिए केंद्र होंगे, जहां मशीन ऑपरेटर हजारों किलोमीटर की दूरी पर पूरे नेटवर्क में इलेक्ट्रिक ट्रेनों की आवाजाही को नियंत्रित करते हैं। खनन उद्योग में एक समान तस्वीर देखी जाएगी, जहां ऑपरेटर एक महान दूरी पर आरामदायक कार्यालयों से डंप ट्रक, बुलडोजर और अन्य उपकरणों के काम की निगरानी करेंगे।

मैं यह भी नोट करना चाहूंगा कि एनआईएएएस जेएससी और रूसी रेलवे जेएससी रेलवे परिवहन के रिमोट कंट्रोल के लिए प्रौद्योगिकी विकसित करने के लिए दुनिया में सबसे पहले थे और, हमारे अनुमानों के अनुसार, हम वर्तमान में इस क्षेत्र में अग्रणी पदों पर हैं।