06:43, 18 февраля 2026

Пермские учёные первыми в мире создали цифровой двойник оптоволокна

Разработка открывает новые возможности для цифровой трансформации Крайнего Севера

Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета первыми в мире создали цифровой двойник оптического волокна. Разработка открывает новые возможности для цифровой трансформации Крайнего Севера, где инфраструктура связи и датчики работают в экстремальных погодных условиях.

Модель с точностью 90% предскажет поведение волоконных линий и навигационных систем. А это снизит риски отказов и сделает развертывание сетей проще, передали «Известия».

Растягивали, нагревали и охлаждали

Суть разработки – в создании цифрового двойника полимерного покрытия. Учёные работали над проектом несколько лет. Проводили эксперименты – натурные и виртуальные. Образцы двух основных типов покрытий – внутреннего мягкого и внешнего жёсткого – испытывали в экстремальном диапазоне от –110 до +120 градусов.

«Их растягивали с разной частотой, нагревали и охлаждали жидким азотом, фиксируя тысячи параметров – как материал деформируется, накапливает и рассеивает упругую энергию», – пояснил проректор по информатизации, профессор кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика», доктор технических наук Александр Труфанов.

В итоге команда создала цифровой аналог двух полимеров защитного покрытия.

Это прорыв

Методика пермских учёных учитывает экстремальные значения, скорость перехода между ними и изменение механического состояния материала под действием температуры. Это кардинально меняет точность прогноза. Разработка может стать решающим фактором в прокладывании оптоволоконных сетей в районах Крайнего Севера.

«Решение способно сократить сроки проектирования оптоволоконных сетей в северных регионах на 4–5%, а расходы на обслуживание и ремонт – на 5–7%. В определённом смысле это прорыв – до сих пор цифровые двойники применялись преимущественно для моделирования производственных, химических и физических процессов», – отметил доцент кафедры стратегического и инновационного развития Финансового университета при правительстве РФ, кандидат экономических наук Михаил Хачатурян.

По сути, инженеры теперь могут «прогнать» виртуальное оптоволокно через экстремальные температурные режимы ещё на стадии проектирования. Сразу будет видно слабые места, и реальные образцы можно будет вводить уже без рисков. Это снизит стоимость разработки и сделает системы, предназначенные для Арктики и космоса, надёжнее.

Двухуровневый тренд

«Аналогичные задачи в России уже решались, но на другом уровне. Например, компания «Т8» вместе с «Ростелекомом» разрабатывала цифровые двойники магистральных линий связи для удалённого управления и прогнозирования аварий. Пермский политех пошёл дальше – на уровень физики самого датчика. В итоге формируется двухуровневый тренд: одни создают умную сеть, другие – умный чувствительный элемент для экстремальных условий», – пояснил главный специалист службы цифрового развития и реализации цифровых проектов ФЦПСР Даниил Аржаков.

Технологию также можно «подружить» с искусственным интеллектом и беспилотниками. Можно создать полностью автономную инфраструктуру, обслуживаемую роботизированными системами, чьи алгоритмы поведения предварительно отработаны в цифровой среде. Это сведёт к минимуму присутствие человека в агрессивных климатических и производственных условиях, считает директор Центра спортивного программирования, алгоритмической робототехники, кибербезопасности и киберспорта Уфимского университета науки и технологий Святослав Пегов.

Связь и телеком