В России создали цифровой двойник оптоволокна для Арктики
Ученые Пермского политеха разработали цифровой двойник волоконно-оптических датчиков, который с точностью до 90% прогнозирует поведение оптического волокна в диапазоне температур от –110 до +120 градусов и при различной скорости их изменения. Решение ориентировано на применение в условиях Крайнего Севера.
В основе технологии — математическая модель полимерного покрытия оптоволокна. Исследователи испытали два типа защитных слоев — внутренний мягкий и внешний жесткий — при экстремальных температурах, варьируя частоту механических нагрузок, нагрев и охлаждение жидким азотом. Параллельно проводились натурные и виртуальные эксперименты.
«Мы создали цифровую модель поведения защитного слоя в экстремальных условиях эксплуатации, что позволяет существенно повысить точность прогноза и надежность датчиков», — сообщил первый проректор — проректор по информатизации, профессор кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» Александр Труфанов.
По его словам, при низких температурах полимеры становятся хрупкими и меняют характеристики, что может привести к сбоям сенсорных систем. Цифровые двойники позволяют учитывать эти эффекты при проектировании.
Разработка может применяться в навигационных приборах для беспилотного транспорта, независимых от GPS и ГЛОНАСС, а также в системах мониторинга инженерных конструкций и нефтедобывающих объектов.
«От стабильности измерительных приборов зависит безопасность технологических процессов и транспорта, поэтому их корректная работа во всем температурном диапазоне критически важна», — подчеркнул Труфанов.
Кабельная сделка: виртуальное оптоволокно поможет цифровизации Севера
