Актуальные проблемы навигации на очаг пожара пожарных роботизированных стволов в роботизированных установках пожаротушения. Часть 1. Предпосылки создания РУП и специфические особенности тушения пожаров ПРС

Рассмотрены исторические предпосылки создания предшественников роботизированных установок пожаротушения (РУП) — установок самонаведения на очаг пожара. Представлены сведения по успешному применению мобильных роботов в военном деле, полиции, пожарной охране, беспилотной авиации, промышленности, на транспорте, в строительстве, сельском хозяйстве, социальной сфере, для облегчения условий жизнедеятельности человека, при проведении научных исследований. Показаны принципиальные отличия стационарных РУП от мобильных пожарных роботов. Указаны практические причины, препятствующие широкому применению РУП в конце прошлого столетия. Приведены краткие сведения об использовании пожарных роботизированных стволов (ПРС) для ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС. Выполнен анализ результатов экспериментальных и теоретических исследований баллистики стоячих и сканирующих струй. Описаны основные проблемы, возникающие в процессе проектирования РУП, в состав которых входят ПРС. Показано состояние пожарной робототехники за рубежом. Отмечены лидирующие позиции России в создании и производстве ПРС, в разработке нормативной базы применительно кРУП. Сформулированы основные термины и определения в области навигации ПРС и подачи ОТВ на очаг пожара. Выполнен анализ основных положений нормативных документов по проектированию и испытанию РУП. Представлены результаты сравнительных натурных испытаний отечественной РУП и зарубежных спринклерных традиционных АУП и АУП ТРВ производства Датской компании COWIA/S. Исследованы варианты алгоритма функционирования по обнаружению пожара и навигации ствола ПРС на очаг пожара с учетом погрешностей наведения и позиционирования. Рассмотрены различные варианты реализации принципа действия современных РУП.

1. Shanee Honig, Tal Oron-Gilad. Understanding and resolving failures in human-robot interaction: Literature review and model development // Frontiers in Psychology. — 2018. — Vol. 9. — Article No. 861.—21 p. DOI: 10.3389/fpsyg.2018.00861.

2. Аналитическое исследование: мировой рынок робототехники. — М.: Национальная Ассоциация участников рынка робототехники, 2016. — 157 с. URL: http://robotforum.ru/assets/files/000_News/NAURR-Analiticheskoe-issledovanie-mirovogo-rinka-robototehniki-%28yanvar-2016%29.pdf (дата обращения: 05.01.2019).

3. Marchant G. E., Allenby B., Arkin R. C., Borenstein J., GaudetL. M., Kittrie O., Lin P., Lucas G. R., O’Meara R., Silberman / International governance of autonomous military robots // Handbook of unmanned aerial vehicles / Valavanis K. P., Vachtsevanos G. J. (eds). — Dordrecht: Springer, 2015. — P. 2879-2910. DOI: 10.1007/978-90-481-9707-1_102.

4. Moller Michael. UN meeting targets ‘killer robots’ // UN News. — 14 May 2014. URL: http://www.un.org/apps/news/story.asp?NewsID=47794 (дата обращения: 07.01.2019).

5. Cummings M. L. Unmanned robotics and new warfare: a pilot/professor’s perspective // Harvard National Security Journal. — 24 March 2010. URL: http://harvardnsj.org/2010/03/unmanned-robotics-new-warfare-a-pilotprofessors-perspective/ (дата обращения: 07.01.2019).

6. 11 police robots patrolling around the world // Wired. — 24 July 2016. URL: https://www.wired.com/2016/07/11-police-robots-patrolling-around-world/ (дата обращения: 05.01.2019).

7. Бойко Алексей (ABloud). Каталог пожарных роботов. Пожарные роботы. Роботизированная техника для борьбы с пожарами. URL: http://robotrends.ru/robopedia/katalog-pozharnyh-robotov (дата обращения: 05.01.2019).

8. Tan Chee Fai, Liew S. M., Alkahari M. R., Ranjit S. S. S., SaidM. R., Chen W., Rauterberg G. W. M., Sivakumar D., Sivarao. Fire fighting mobile robot: state of the art and recent development // Australian Journal of Basic and Applied Sciences. — 2013. — Vol. 7, No. 10. — P. 220-230.

9. Fire robots and fire robots technology: product catalogue 2015-2016. — Petrozavodsk : “FR” Engineering Centre of Fire Robots Technology, LLC. Publ., 2017. — 23 р. URL: http://www.russchinatrade.ru/assets/files/ru-offer/FR%E4%BA%A7%E5%93%81%E7%9B%AE%E5%BD%952015%E8%8B%B1%E6%96%87%E7%89%88.pdf (дата обращения: 20.12.2018).

10. Роботы в промышленности — их типы и разновидности. Робототехника, 3D-принтеры. Блог компании Top 3D Shop. URL: https://habr.com/ru/company/top3dshop/blog/403323/ (дата обращения: 25.12.2018).

11. Melanson Tony. What Industry 4. 0 means for manufacturers. URL: https://aethon.com/mobile-robots- and-industry4-0/ (дата обращения: 05.01.2019).

12. Каталог решений роботизированного транспорта. Транспорт и роботы. Зарубежные решения. URL: http://robotrends.ra/robopedia/katalog-resheniy-robotizirovannogo-transporta (дата обращения: 10.01.2019).

13. Ruggiero Alexander, Salvo Sebastian, Laurent Chase St. Robotics in construction: IQP Final Report 3l24l2Q6. — Massport, 2016. — 78 p. URL: http://web.wpi.edu/Pubs/E-project/ Available/E-project- 032316-150233/unrestricted/FinalReport.pdf (дата обращения: 10.01.2019).

14. Robots in Agriculture. URL: http://www.intorobotics.com/35-robots-in-agriculture/ (дата обращения: 05.01.2019).

15. Juan Jesus Roldan, Jaime del Cerro, David Garzón Ramos, Pablo Garcia Aunon, Mario Garzón, Jorge de León, Antonio Barrientos. Robots in agriculture: State of art and practical experiences // Service Robots / Rolf Dieter Schraft, Gernot Schmierer. —New York: AK Peters / CRC Press, 2018. —228 p. DOI: 10.5772/intechopen.69874.

16. Van Oost E., Reed D. Towards a sociological understanding of robots as companions // HRPR 2010: Human-Robot Personal Relationships. Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering / Lamers M. H., Verbeek F. J. (eds). — Heidelberg : Springer.—P. 11-18. DOI: 10.1007/978-3-642-19385-9_2.

17. Van der Plas A., Smits M., Wehrmann C. Beyond speculative robot ethics: a vision assessment study on the future of the robotic caretaker // Accountability in Research. — 2010. — Vol. 17, Issue 6. — P. 299-315. DOI: 10.1080/08989621.2010.524078.

18. Van Wynsberghe A. Designing robots for care: care centered value-sensitive design // Science and Engineering Ethics. — 2013. — Vol. 19, Issue 2. — P. 407-433. DOI: 10.1007/s11948-011-9343-6.

19. Robinette P., Howard A., Wagner A. R. Conceptualizing over trust in robots: why do people trust a robot that previously failed? // Autonomy and artificial intelligence: a threat or savior? / Lawless W. F., Mittu R., SofgeD.,RussellS.(eds).—Cham : Springer, 2017.—P. 129-155. DOI: 10.1007/978-3-319-59719-5_6.

20. Ефанов В., Мартынов М., Пичхадзе К . Космические роботы для научных исследований // Наука в России. — 2012. — № 1. —C. 4-11.

21. Royakkers L., van Est R. A literature review on new robotics: automation from love to war // International JournalofSocialRobotics.—2015.—Vol. 7,Issue 5.—P. 549-570. DOI: 10.1007/s12369-015-0295-x.

22. HonigS., Oron-Gilad ^Understanding and resolving failures in human-robot interaction: literature review and model development // Frontiers in Psychology. — 2018.—Vol. 9. DOI: 10.3389/fpsyg.2018.00861.

23. Автоматическая установка с самонаведением средств тушения на очаг пожара // Пожарное дело. — 1970. — № 2. — С. 257.

24. А. с. 257300 CCCP. МПК A62C 37/10 (2000.01), A62C 37/40 (2000.01). Устройство для наведения огнетушащей струи на очаг пожара/ Веселов А. И., Абдеев М. Г., Балагин П. Г. —№ 1206295.29-14; заявл. 26.12.1967; опубл. 11.11.1969, Бюл. № 35.

25. А. c. 370950 CCCP. МПК A62C 37/04 (2000.01). Устройство для наведения огнетушащей струи на очаг пожара/ Мешман Л. М. —№ 1488694/29-14; заявл. 02.11.1970; опубл. 22.11.1973, Бюл. № 12.

26. Веселов А. И., Мешман Л. М.Автоматическая пожаро- и взрывозащита предриятий химической и нефтехимической промышленности. — М. : Химия, 1975. — 280 с.

27. Weselow A. I., Meschman L. M. Automatischer brand- und explosionschutz. — Berlin : Staatsverlag DDR, 1979. —200 s.

28. ПоповH. Л.,ГорбаньЮ.И. Пожарные роботы // Пожарное дело. —1986. —№ 7. — C. 20-21.

29. Мешман Л. М., Верещагин С. Н. Современная пожарная робототехника : обзорная информация. — М. : ГИЦ МВД СССР, 1988. — 42 с.

30. Мешман л. М., Пивоваров В. В., Гомозов А. В., Верещагин С. Н. Пожарная робототехника. Состояние и перспективы использования : обзорная информация. — М. : ВНИИПО МВД СССР, 1992.— 82 с.

31. Мешман Л. М., Верещагин С. Н., Широков С. М., Алдонясов В. И. Баллистика сканирующих струй // Пожарная техника и тушение пожаров.—М.: ВНИИПО МВД СССР, 1990.—C. 61-66.

32. НПБ 84-2000. Установки водяного и пенного пожаротушения роботизированные. Общие технические требования. Методы испытаний. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200016071 (дата обращения: 10.01.2019).

33. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ (в ред. от 29.07.2017). URL: http://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения: 25.12.2018).

34. FM 142.1. Approval Standard for Fire Protection Monitor Assemblies. FM Approvals LLC, 2018.—28 р.

35. Jensen G. Fire fighting systems: Comparison of performances of interior and exterior applications at large wood buildings. KAPROJECT. Test report A075349. Final. — Trondheim: COWI AS, 2018. — 26 р. (in Norwegian).

36. Gorban Yu. I. An automated fire-fighting complex integrating a television system. European patent 2599525B; publ. date 30.12.2015, Bull. 53.

37. Gorban Yu. I. Fire robots // Industrial Fire Journal. — 2016. —No. 103. — P. 12-13.

38. Пат. 2677622 Российская Федерация. МПК A62C 35/00 (2006.01). Роботизированный пожарный комплекc на базе пожарных мини-роботов-оросителей е системой удаленного доступа / Горбань Ю. И. — № 2018116814; заявл. 04.05.2018; опубл. 17.01.2019, Бюл. № 2.

39. Горбань Ю. И. Пожарные роботы и етвольная техника в пожарной автоматике и пожарной охране. — М. : Пожнаука, 2013. — 352 е.

40. СП 5.13130.2009. Сиcтемы противопожарной защиты. Установки пожарной cигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования (ред. от 01.06.2011). URL: http://base.garant.ru/195658/ (дата обращения: 15.12.2018).

41. ВНПБ 39-16 (СТО 1682.0017-2015). Роботизированная уcтановка пожаротушения. Нормы и правила проектирования. — М. : ВНИИПО МЧС России, 2016. — 84 с.