Аэронет

Мысли для обсуждения рынка Геохаб.

Аэронет профинансировал два немалых геопроекта, но находится в положении "сапожника без сапог" - не хватает геоданных (полностью отсутствуют) для обеспечения полетов (аэронавигации). Преджде всего интересуют конкретные рыночные сценарии. Идея продолжать дотировать давно созданные технологии с намерением продавать результаты госструктурам не вызывает энтузиазма. Других вариантов в Геохабе пока обнаружить не удалось.

Отраслеобразующие технологии и приоритетные направления развития инфраструктуры пространственных данных

• Единое навигационно-временное пространство. Необходимо для координации автономного и автоматизированного управления беспилотными ТС. Централизованные услуги сетей станций DGNSS-RTK. Высокоточная синхронизация бортовой (локальной) шкалы времени (рубеж A - не хуже 0.5 ms, рубеж B - не хуже 10 ns). Высокоточные сведения о координатах опорных пунктов. Преобразование координат между различными СК с субсантиметровой точностью. Алгоритмы обработки данных систем распределенного мониторинга сигналов GNSS для обеспечения услуг PPP RTK.
• Единая информационная среда пространственных данных. Единые обменные форматы, национальная стандартизация и унификация пространственных данных, ПО взаимного преобразования между форматами хранения и обмена. Единый каталог (реестр) пространственных данных (АФС, космоснимки и производные продукты). Координация деятельности с ФГБУ «Центр геодезии, картографии и ИПД» и обеспечение информационной интеграции с федеральным фондом пространственных данных, АО Роскартография и региональными аэрогеодезическими предприятиями. Информационная интеграция с государственным каталогом географических навазний, федеральными адресными реестрами (классификаторами) и прочими государственными, региональными и ведомственными информресурсами. Обеспечение отрытости и общедоступности ПД, созданных за счет бюджета.
• Аэронавигационное обеспечение (ориентация на Аэронет). ПО планирования полета и автоматического контроля качества исполнения полетного задания. Точное местоопределение по наземным ориентирам, включая ориентацию для нужд АФС, ДЗЗ и автоматической посадки. Аэронавигационное обеспечение полетов в замкнутых пространствах без сигналов GNSS. Бортовые системы обработки видеоинформации, SLAM. Метеообеспечение.
• Терранавигационное обеспечение (ориентация на Автонет).Точное местоопределение (положение в полосе), включая ориентацию. Местоопределение в тоннелях и замкнутых пространствах (без сигналов GNSS). Бортовые системы обработки видеоинформации, SLAM.
• Гидронавигационное обеспечение (ориентация на Маринет и Автонет). Исследование и прогнозирование ледовой обстановки, ледостава и ледоходов, сезонной проходимости автодорог и грунтов.
• ПД и технологии для агросектора (ориентация на Аэронет, Автонет и Маринет). Обеспечение продовольственной безопасности. Мультиспектральная съемка и анализ данных, агро-навигационное обеспечение координатного земледелия. Интеграция с наземными и воздушными комплексами химработ.Прогнозирование урожая и динамики цен на продукты питания. Обеспечение рыболовства. Таксация лесного фонда, разведка и обеспечение борьбы с лесными пожарами и вредителями.
• Геопространственное обеспечение мультимодальной логистики (ориентация на Автонет, Аэронет, Маринет и Мувнет), включая трубный транспорт. Мониторинг линейных протяженных объектов. Прогнозирование транспортной ситуации и проходимости. Мультимодальная оптимизация грузоперевозок. Обеспечение применения БВС для ревизии складских запасов и контейнерных терминалов. Информационное взаимодействие с Почтой России, системой Платон и крупнейшими службами грузоперевозок. Информационное обеспечение посреднических транспортных услуг.
• Геопространственное обеспечение строительства (ориентация на ХоумНет/БилдингНет). ПД для нужд архитектуры, визуального моделирования методами VR/AR (совместно с Гэймнет?). Привязка проектов к местности, вынос объектов в натуру. Интеграция с BIM и САПР системами для оптимизации земляных работ. Мониторинг строительства, доставки и расходования стройматериалов. Информационное обеспечение риэлтерских услуг.
• Геопространственное обеспечение линейных протяженных объектов: электросетей (интеграция с Энерджинет) и трубного транспорта. Мониторинг состояния, информационное обеспечение планирования и выполнения ремонтных работ, планирование маршрутов заброса ремонтных бригад.
• ПД для управления территориями, контроля и планирования территориального развития. Данные и алгоритмы для СППР: ретроспективный анализ, моделирование сценариев и прогнозирование. Исследование и долгосрочное планирование территорий, транспортных сетей, пунктов массового обслуживания, прогнозирование санитарно-эпидеомиологической ситуации. ГЧП по выявлению нарушений землепользования. Информационно-адресное обеспечение и интеграция с федеральными системами ГАС-Выборы, Перепись населения и др.
• Пространственные данные для систем связи: моделирования распространения радиосигналов, оптимизация размещения объектов связи и совместного использования частотного ресурса.
• Проактивное информационное обеспечение аварийных и поисково-спасательных работ. Сбор и организация хранения и оперативного доступа к данным о местности и технических объектах. Информационное и приборное обеспечение применения беспилотных средств для разведки в задымленном замкнутом пространстве. Взаимодействие с МЧС и крупнейшими монополиями.
• Данные и технологии исследования комфортности среды обитания (интеграция с Эконет). Системы мониторинга климата, химсостава и физических характеристик среды обитания; bigdata системы анализа и прогнозирования.
• Маркшейдерия. Технологии применения БАС в открытых и закрытых горных выработках.
• Геология. БАС и сенсоры для авиационных работ в интересах геологии. Услуги на зарубежных рынках.
• Геофизика. Системы сбора и обработки геофизических данных.

Рекомендация: расширить состав направления, включить в единый пул информационно-аналитических технологий системы сбора и обработки "непространственных" данных, например, полетных данных для исследования состояния и прогнозирования отказов БВС.

Пример компании нового типа:
HERE platform A single collaborative platform to enrich and license location-centric data

(дата написания - Tuesday, April 07, 2020)

Информационно-навигационное обеспечение связанности поселений для нужд экстренной и регулярной логистики
Здесь логистика понимается как оптимальное управление материальными, информационными и людскими потоками и запасами.

1. Актуальность
1.1 Проблема
Мероприятия по борьбе с пандемией необходимо планировать с учетом самых негативных сценариев развития – исчерпание ресурсов: нехватка медпомощи, медикаментов, ритуальных услуг, продовольствия, блэкаут энергосистем и сетей связи, начало массовых беспорядков. Однако, поскольку развитие пандемии зависит от мероприятий по борьбе с ней, необходима оперативная коррекция мероприятий для поиска

1.2 Ситуация

60-65% территории РФ – зона многолетней мерзлоты с характерными особенностями – крайне низкая плотность населения, отсутствие круглогодичной наземной транспортной связанности поселений. Многочисленные места постоянного или временного пребывания людей с населением от десятков людей до единиц тысяч человек удалены на десятки и сотни километров друг от друга и на сотни-тысячи километров от «материка» - зоны с постоянным транспортным сообщением. Поселения не являются автономными, т.е. логистика является фактором выживания.
Транспортная связность имеет выраженный сезонный характер: летом – по воде, зимой – «зимники» (временные автодороги). За века сложилось оптимизированное логистическое решение – упреждающее создание сезонных запасов (т.н. «Северный завоз»).
Значимая особенность периода пандемии – быстрое изменение обстановки радикально изменяет структуру спроса и порождает необходимость незапланированных (экстренных) перевозок. Важная транспортная проблема ближайшего времени (до конца июня): начинается «межсезонье» - период разрыва транспортной связности.

13 Предлагаемое решение

Экстренное создание совокупности федеральной и региональных систем поддержки принятия решений (СППР), основанных (в том числе) на научных разработках в области АСУ БД (автоматизированных систем управления боевыми действиями). Создаваемые СППР используется в качестве «цифровой» основы работы ситуационных центров штабов борьбы с пандемией.
Теоретические основы АСУ БД достаточно проработаны в разделе математики – «исследование операций» (поиск методов нахождения оптимальных решений), причем многие найденные решения применимы к проблемам логистики. К слову, термин «логистика» исторически возник в интендантской службе вооруженных сил.
Необходимым условием создания таких СППР является наличие достаточно большого объема исходных данных, которые по своей сути преимущественно имеют пространственно-привязанный характер. Решению этой задачи посвящен комплекс мероприятий по созданию платформы пространственных данных ГеоХаб Аэронет. Дополнительно к уже запланированному в ДК необходимо учесть фактор времени (временную относимость данных): нестационарные ситуация и нестационарная инфраструктура «особого периода» порождают отличные от используемых в мирное время принципов логистического планирования.

2. Ожидаемые результаты

Основными отличительными особенностями создаваемого БПВД является пространственно-временная «привязка» данных и информационно-алгоритмическая поддержка (единой) многомодальной транспортной среды – совокупности воздушного, водного и наземного видов транспорта. Единство транспортной среды – неразрывность на стыках границ регионов.
1. Открытый банк пространственно-временных данных (БПВД), необходимый для информационного обеспечения типовых задач СППР (прогнозирование, планирование, оптимизация)по управлению страной и регионами в условиях развития кризисной ситуации типа «пандемия». Для создания БПВД используется совокупности существующих государственных информационных ресурсов, наработок компаний Аэронет в области ДЗЗ. Кратное ускорение периода создания БПВД обеспечивается путем использования методов «цифровой экономики»: сквозных технологий «большие данные», «искусственный интеллект» и массового использования автоматизированного труда волонтеров (энтузиастов-добровольцев), не требующего специальной квалификации.
2. Распределенная вычислительная среда для хранения и доступа к БПВД.
3. Библиотека алгоритмов и (сетевых) программных интерфейсов (API) для интеграции БПВД с различными СППР.

3. Первоочередные мероприятия

1. Создать оперативный штаб разработки, выявить заинтересованный круг лиц и организаций;
2. Подготовить и заслать в адрес ЛПР обоснование необходимости создания СППР, подобрать коллективы специалистов и инициировать разработку концепций создания СППР;
3. Запланировать облеты при помощи БВС для «весеннего» мониторинга состояния транспортной инфраструктуры: автодорог (зимников и грунтовых), переправ, взлетно-посадочных площадок и водных путей. По необходимости – электросетей и трубопроводов. Сохранить материалы АФС для коррекции графа транспортной инфраструктуры;
4. Развернуть первую фазу вычислительной среды. Вариант 1 – закупить и разместить в датацентре сервер, Вариант 2 – найти и бесплатно арендовать простаивающие сервера, заручившись письмами поддержки от губернаторов. Примерная конфигурация «стартового» сервера – DDR4 RAM 32-128GB, HW RAID 1GB battery RAM cache, «enterprise» SAS HDD 2TBx4 15K, 1TBx2 SSD (cache);
5. Развернуть серверное операционное окружение. Для переносимости важно сразу поднимать на виртуальной машине, лучше KVM;
6. Поднять зеркало OSM, загрузить («Планету» или габарит РФ + 500 км), обеспечить обновление в реальном времени (до 1 часа) данных, регистрацию и сетевой доступ для волонтеров;
7. Поднять онлайн среду для координации задач и общения волонтеров (BB forum + Wiki);
8. Истребовать адресные базы и _анонимизированные_ сведения об обитаемости из ГАС «Выборы», ЕГРН, Пенсионного фонда, Почты России;
9. Истребовать граф автомобильных дорог, железных дорог, сведения о взлетно-посадочных площадках, водных портах и причалах, расписания движения – Росреестр, Минтранс;
10. Истребовать анонимизированные сведения о грузоперевозках – Минтранс, Платон;
11. Истребовать материалы АФС и пространственные данные, созданные за счет бюджетных средств или с использованием средств господдержки;
12. Обеспечить конвертацию истребованных данных и загрузить их на сервер;
13. Провести перекрестную проверку данных из разных источников, сформировать протокол разногласий данных, выложить для волонтеров, по возможности автоматически выявить истинные данные;
14. (по согласованию) Планирование и разворачивание сети станций дифференциальных поправок GNSS (DGPS/RTK, RTCM) на базе недорогих «двухсистемных» модулей.

4. Имеющийся опыт и научно-технический задел

Автонет (что есть?)
Маринет (что есть по водному транспорту?)
Тула и Татарстан (уточнить, что именно)
Опыт разработки модулей систем пространственных данных для АСУ БД.
Опыт разработки автоматизированных систем определения порядка оказания медпомощи в условиях особого периода. (Задача о распределении критически ограниченного ресурса).
Опыт разработки и обеспечения эксплуатации автомобильных навигационных систем (цифровая картография, задачи на нестационарных графах).
Опыт разработки автоматических систем мониторинга транспорта, анализа и прогнозирования транспортной ситуации.
Опыт организации и координации сетевых сообществ волонтеров, инициация проекта OpenStreetMaps в РФ.
Опыт разработки автоматизированной навигационной системы управления для московской центральной станции скорой и неотложное медицинской помощи.

5. Применимость результатов по окончании пандемии

1. Разработаны и внедрены технологии автоматизированной обработки ДЗЗ.
2. Развернута и апробирована инфраструктура для массового внедрения «беспилотных» грузоперевозок на малонаселенных территориях РФ. Отработаны и популяризованы типовые сценарии применения БВС, развернута сетевая среда сбора и распределения заказов применения БВС, продемонстрирована эффективность применения БВС.
3. Развернута сеть станций для обеспечения определения местоположения с субдециметровой точностью.
4. Создана и введена в промышленную эксплуатацию единая сетевая информационно-навигационная среда, обеспечивающая оптимальное решение задач в области автоматизации мультимодальных грузоперевозок.

Аналитический отчет
"Выявление возможностей коммерциализации технологий ситуационных центров оперативного мониторинга и реагирования на базе беспилотных авиационных и космических систем в единой информационной коммуникационной среде"