Антропоморфные роботы и новая система подготовки экипажей: космонавты Анна Кикина и Николай Чуб защитили диссертации в МАИ

В конце декабря 2025 года в Московском авиационном институте защитили диссертации и были удостоены учёной степени кандидатов технических наук космонавты Анна Кикина и Николай Чуб. В аспирантуре МАИ они обучались по специальностям «Проектирование, конструкция, производство, испытания и эксплуатация летательных аппаратов» и «Системный анализ, управление и обработка информации, статистика (технические науки)». Научные исследования космонавтов призваны внести существенный вклад в подготовку к реализации амбициозных космических проектов России, таких как развертывание новой орбитальной станции, создание пилотируемого транспортного корабля и освоение Луны. Эти программы требуют не только передовых технологий, но и новых подходов к организации работы в космосе, в частности, интеграции в экипажи антропоморфных роботов и совершенствования системы подготовки космонавтов.

Антропоморфные роботы

Исследования Анны Кикиной направлены на разработку расчётно-экспериментального метода повышения точности управления антропоморфными робототехническими системами в рамках реализации перспективных космических программ. 

Речь идёт про робототехнические комплексы, состоящие из человекоподобного робота и системы управления с человеко-машинным интерфейсом. Его цель – поддерживать космонавтов в работе с бортовым оборудованием и научной аппаратурой, а также замещать человеческий труд на орбитальных станциях и, в перспективе, напланетных базах. Управление комплексом может осуществляться несколькими путями, однако в своей работе Анна Кикина сосредоточилась на интерактивном режиме, когда космонавт на борту использует устройство для передачи движений оператора – так называемое задающее устройство копирующего типа. 

– ЗУКТ эффективен в сложных и непредсказуемых условиях, поскольку использует человеческий интеллект для анализа ситуации и принятия решений. Однако на сегодняшний день точность выполнения задач при таком управлении недостаточна. Методика, разрабатываемая Анной Кикиной, основана на введении искусственных параметров, задаваемых оператором базовых целевых операций на этапе подготовки на Земле и во время космической программы, – отметил научный руководитель Анны Кикиной, и.о. заведующего кафедрой 614 «Экология, системы жизнеобеспечения и безопасность жизнедеятельности» МАИ, доцент, доктор технических наук Александр Белявский.

Результатом стали разработанные и апробированные алгоритмы для более точного выполнения основных задач, таких как поворот ручки управления и перемещение в нужную точку, и специальное программное обеспечение для реализации этих алгоритмов. Эффективность метода была подтверждена экспериментальными исследованиями с участием космонавтов. Результаты показали, что робот способен выполнять задачу поворота ручки управления с точностью не менее 90%, а задачу позиционирования в заданной точке – с точностью не менее 81%.

Подготовка космонавтов

Диссертационное исследование Николая Чуба посвящено разработке методики формирования программ подготовки экипажей перспективных пилотируемых космических комплексов, включающей совершенствование методического, математического и программно-алгоритмического обеспечения. 

Современная российская система подготовки космонавтов – сложный и многоэтапный процесс, включающий около 100 дисциплин, взаимодействие множества технических, методических и организационных компонентов, вовлечение десятков предприятий отрасли, научных институтов и медицинских центров. Однако, как считает Николай Чуб, используемое на практике методическое обеспечение и отсутствие автоматизированных систем планирования подготовки космонавтов не позволяют в полной мере учесть все факторы, влияющие на данный процесс.

– Чтобы космонавты были хорошо подготовлены к будущим полётам, необходимо разработать новый подход к планированию их подготовки. Он должен в числе прочего учитывать ограничения в информационных связях, которые могут возникнуть в будущих, особенно дальних миссиях, и увеличение объёма задач, которые предстоит решать космонавтам, – отметил научный руководитель Николая Чуба, профессор кафедры 610 «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем» МАИ, доцент, доктор технических наук Андрей Курицын.

Николай Чуб разработал новую двухуровневую систему управления подготовкой космонавтов и математическую модель формирования программы подготовки космонавтов перспективных космических комплексов, использующую современные методы анализа данных и учитывающую различные ограничения. Для автоматизации процесса подготовки экипажей также разработана методика с использованием информационной системы поддержки принятия решений, включающей инструменты для планирования, перепланирования и корректировки программ подготовки.

Напомним, что в 2025 году в МАИ защитил диссертацию и был удостоен учёной степени кандидата технических наук космонавт-испытатель Дмитрий Петелин. В рамках диссертационной работы он исследовал способы повышения качества наземного блока тренажёрного оборудования системы обеспечения жизнедеятельности экипажа МКС. В том числе создал математическую модель и алгоритм оценки тренажёров, а также представил принципиально новые конструкторские решения для ключевых узлов и систем наземного тренажёрного комплекса.