Интеграция архитектур искусственного интеллекта и Smart City для робастного управления беспилотными транспортными системами в высоких широтах при наличии сильных геомагнитных возмущений
Автор: Коробейников А.Г.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 10-2 (109), 2025 года.
Бесплатный доступ
В условиях реализации Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации и Стратегии развития Арктической зоны РФ особую актуальность приобретает задача обеспечения надёжной и безопасной эксплуатации беспилотных транспортных систем (БТС) как в северных регионах, так и в урбанизированных пространствах, находящихся в высоких широтах. Современная концепция «Умный город» (Smart City), базирующаяся на технологиях искусственного интеллекта (ИИ), предполагает интеграцию информационных, коммуникационных и навигационных технологий для повышения эффективности городской инфраструктуры, включая БТС. Однако функционирование БТС в условиях умного города также подвержено влиянию внешних факторов, среди которых большее значение имеют геомагнитные возмущения (ГМВ), особенно в высоких широтах. Эти события особенно актуальны для высоких широт и ниже. Например, на широте Санкт-Петербурга (≈60° с.ш.) и севернее, ГМВ вызывают значительные ионосферные сцинтилляции и деградацию сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). В работе предложен интегрированный подход к робастному управлению БТС, основанный на синергии современных архитектур ИИ: трансформеров для прогнозирования ионосферных параметров и мультиагентных систем для децентрализованного принятия решений. Представленная гибридная система обеспечивает устойчивое позиционирование даже при полной или частичной потере GNSS-сигнала, что подтверждено результатами моделирования. Разработанная технология соответствует приоритетам национальной стратегии развития Арктики и Smart City и открывает путь к безопасной эксплуатации БТС в условиях экстремальной космической погоды.
Беспилотные транспортные системы, геомагнитные возмущения, ионосферные сцинтилляции, искусственный интеллект, мультиагентные системы, робастное управление, трансформеры
Короткий адрес: https://sciup.org/170212275
IDR: 170212275 | DOI: 10.24412/2500-1000-2025-10-2-60-69
Integration of artificial intelligence architectures and smart city for robust control of unmanned transportation systems in high latitudes under strong geomagnetic disturbances
In the context of implementing the Strategy for Scientific and Technological Development of the Russian Federation and the Strategy for the Development of the Russian Arctic Zone, ensuring reliable and safe operation of unmanned transportation systems (UTS) becomes especially critical - both in northern regions and in urbanized areas located at high latitudes. The modern "Smart City" concept, grounded in artificial intelligence (AI) technologies, envisions the integration of information, communication, and navigation technologies to enhance the efficiency of urban infrastructure, including UTS. However, UTS operation within a Smart City environment remains vulnerable to external factors, among which geomagnetic disturbances (GMD) are particularly significant - especially at high latitudes. Such disturbances are especially relevant at latitudes of approximately 60° N (e.g., Saint Petersburg) and higher, where GMD induce substantial ionospheric scintillations and degradation of Global Navigation Satellite System (GNSS) signals. This paper proposes an integrated approach to robust UTS control based on the synergy of modern AI architectures: transformers for forecasting ionospheric parameters and multi-agent systems for decentralized decision-making. The proposed hybrid system ensures resilient positioning even under complete or partial GNSS signal loss, as confirmed by simulation results. The developed technology aligns with the priorities of Russia’s national Arctic and Smart City development strategies and paves the way toward safe UTS operation under extreme space weather conditions.
