Олимпиада НТИ: фоторепортаж

Профиль «Системы связи и дистанционного зондирования Земли (Космические системы)». Задание заключается в передаче фотографии на приемный пункт. Для этого требуется собрать спутник, создать канал связи, интегрировать передающее устройство в сеть спутника, точно сориентировать спутник в пространстве и осуществить передачу данных путем слаженной работы устройств.

Профиль «Системы связи и дистанционного зондирования Земли (Космические системы)». В распоряжении участников имеется конструктор, моделирующий все основные функции космического аппарата. Отработку задания участники будут осуществлять на специальном стенде, имитирующем космическое пространство: вращающийся глобус, подвес на нити для создания условий невесомости и прожектор, играющий роль Солнца.

Профиль «Автономные транспортные системы». Первый этап — команда должна спаять и запрограммировать бортовой компьютер для того, чтобы камера спутника всегда правильно следила (ездила по рельсе) за светодиодной меткой на транспортных устройствах трека, оставляя первую всегда в кадре и, соответственно, правильно вычисляя их координаты.

Профиль «Автономные транспортные системы». На втором этапе участники должны собрать из предоставленных компонентов корабль, который сможет преодолеть бассейн и зайти в правильный порт назначения (запарковавшись и сгрузив груз), получая данные со спутника при помощи радиомодуля о конечном месте назначения (уже выплыв в море), а также решая локальные задачи преодоления препятствий (волнорезы, борты бассейна, прочее).

Критерий успешного завершения задачи — груз отгружен в порту, где его ожидает машина (следующий подтрек).

На третьем этапе груз размещается на машинке. Задача — при помощи спутника (общее направление движения) и специального оборудования (светофоры, сонары, датчики) довезти груз в аэропорт. На четвертом этапе коптер получает груз в аэропорту и стартует с площадки взлета (~1,3 м, половина стола), пролетает над жилым кварталом и сгружает груз в обозначенное место.

Профиль «Интеллектуальные энергетические системы». Финальное задание олимпиады представляет собой проектирование и управление умными сетями на специально разработанном стенде. Стенд включает в себя модель небольшого поселения с объектами генерации (электростанции, ветрогенераторы и т. п.), потребителями разного уровня (дома, больницы, промышленность) и соединяющей сетью. Стенд воссоздает реальные условия: изменения освещенности, ветра и т. д. Команды моделируют управляющие компании, которые должны обеспечить потребителей без потерь, а также наиболее эффективно распорядиться доступными ресурсами (в том числе продать излишки электроэнергии и т. д.). То есть это испытание, в котором побеждает команда не только продвинутая в инженерном смысле, но и экономически подкованная, способная реализовать наилучшую стратегию.

Профиль «Технологии беспроводной связи». Сперва финалистам предложено собрать данные о модели рабочего механизма и передать данные его устройства с помощью беспроводных технологий через искусственно создаваемые разработчиками помехи. Вторая задача — получить как можно более точные данные и при помощи аддитивных технологий воссоздать функциональную часть демонстрируемого устройства.

Профиль «Ядерные технологии». В финале участникам предстоит работа с макетом АЭС, максимально точно моделирующим процессы, происходящие в ядерном реакторе и энергетическом оборудовании. При работе с макетом участникам потребуется разобраться в том, как влияет изменение параметров АЭС, доступных к регулированию, на моделируемые значения важных для безопасности электростанции параметров. Каждая команда управляет собственным макетом с помощью компьютерного моделирования.

Профиль «Интеллектуальные робототехнические системы». Финалистам предстоит решать задачу навигации и локализации робототехнического устройства в помещении. Целью работы устройства не может быть просто хаотичное перемещение по помещению.

Профиль «Интеллектуальные робототехнические системы». После того, как устройство управления определило местоположение робота, анализируя в ходе перемещения информацию с датчиков, оно должно проложить оптимальный маршрут перемещения до определенной точки внутри помещения. Координаты данной точки робот узнает в ходе выполнения навигации.

Профиль «Большие данные и машинное обучение». Во время проведения заключительного этапа финалисты работают над выявлением заданной информации из массива данных, для чего участникам необходимо написать свою программу, используя набор текстов для обучения. Рабочее место — стол и ноутбук, подключенный к интернету. Члены команды работают в режиме «каждый за своим ноутбуком», время от времени обсуждая что-то друг с другом. Для проверки заданий ведущий запускает программу команды-участницы с набором случайных текстов и оценивает результат анализа данных.

Профиль «Инженерные биологические системы». Каждой команде участников будет предложен одинаковый набор, состоящий из трех сообщающихся аквариумов (с рыбами, высшими растениями и почвой), оснащенных датчиками для измерения химических, температурных и биологических показателей. В ходе выполнения задания участники проведут расчеты основных параметров для реальных и прототипных масштабов, соберут работающую модель биосистемы, необходимой для выращивания ценных пород рыб.

Профиль «Инженерные биологические системы». Победитель определяется в соответствии с точностью настроенных параметров аквапонной установки относительно контрольных данных, при которых система останется функционирующей наиболее длительное время.

Профиль «Современные структуры и материалы (нанотехнологии)». Финалистам необходимо провести химический синтез и получить сферы диоксида кремния. После этого, используя полученный золь, сформировать фотонно-кристаллические пленки и для лучшего из образцов с помощью современных методов исследования определить размеры частиц, образующих пленку.

Профиль «Нейротехнологии». Финалистам предстоит собрать модель промышленного манипулятора, управляемого с помощью биосигналов человека. Для этого используется набор-конструктор для сборки модели производственного манипулятора. Принципы, использующиеся при решении этой задачи, используются во многих современных направлениях — от управления бионическими протезами человеческой руки до создания систем мониторинга восстановления мышечной активности человека.

Профиль «Электронная инженерия: Умный дом». В финальном испытании командам-участницам предстоит использовать свои знания в схемотехники, программировании микроконтроллеров, проявлять логические и инженерные навыки при проектировании комфортной жизни в «доме будущего». Будет необходимо продумываать системы безопасности, проектировать оснащение «умного» дома датчиками движения, освещения, уровня дыма и учитывать дополнительные, возникающие по ходу проектирования условия (проникновение в дом посторонних, отслеживать открытые/закрытые двери и окна). Также участникам будут необходимы знания по физике в области электричества.

Профиль «Беспилотные авиационные системы». Коптер помещается в изолированный куб, оснащенный датчиками расстояния. Задача коптера — построить траекторию полета, согласно изменяющимся показателям датчиков и выполнить задачу по точному следованию заданного маршрута. Точность измеряется датчиками расстояния в кубе и на самом коптере.