ИАПУ ДВО РАН

Description and diagnosis of malfunctions in autonomous uninhabited underwater vehicles based on ontologies


2022

Gribova V. V., Timoshenko AA, Zuev AV, Mursalimov ES, Inzartsev AV.

Онтология проектирования / Ontology of designing

Article

Ontology of designing

Russia, Samara, New Engineering LLC

Timoshenko AA, Zuev AV, Mursalimov ES, Gribova VV, Inzartsev AV. Description and diagnosis of malfunctions in autonomous uninhabited underwater vehicles based on ontologies [In Russian]. Ontology of designing. 2022; 12(1): 310-324. DOI:10.18287/2223-9537-2022-12-3-310-324.

В работе предложены новые онтологии для описания и диагностирования неисправностей подсистем автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) в рамках развития подхода к интеллектуальному диагностированию таких аппаратов с помощью баз знаний. Для реализации этого подхода предложено использовать две базы знаний, одна из которых описывает неисправности, признаки для их определения и действия, необходимые для адаптации к негативным последствиям, вызванным появлением неисправностей. Другая база содержит информацию об основных подсистемах АНПА, устройствах и сменных модулях, а также состояниях, в которых они могут находиться. Базы знаний используются в работе интеллектуальной контрольно-аварийной системы (ИКАС) на борту АНПА. ИКАС позволяет обеспечить комплексное функциональное диагностирование всех подсистем аппарата, включая модули полезной нагрузки, а также адаптацию к последствиям возникающих неисправностей с учѐтом реально имеющихся причинно-следственных связей между ними. Предложенные онтологии для указанных баз знаний компактны, что позволяет использовать ИКАС на борту АНПА. Для поддержания актуальной информации о возможных неисправностях предлагается осуществлять непрерывное удалѐнное сопровождение ИКАС с помощью программной интернет-платформы разработки и поддержки интеллектуальных облачных сервисов IACPaaS. Для проверки работоспособности ИКАС был разработан еѐ прототип, реализующий функции обработки баз знаний и выработки решений по адаптации к неисправностям. Результаты моделирования работы прототипа показали, что ИКАС выполняет поставленные задачи и может быть реализована на бортовых вычислителях существующих АНПА с применением известных технологий программирования.

10.18287/2223-9537-2022-12-3-310-324

http://agora.guru.ru/scientific_journal/files/Ontology_Of_Designing_3_2022.pdf