Звіти з НДР

Постійний URI для цієї колекції

https://openarchive.nure.ua/handle/document/22

Перегляд

Зараз показано 1 - 20 з 54

Методи і засоби виявлення безпілотних літальних апаратів системи захисту військових і критично важливих об'єктів інфратсруктури
(2022)
Методи і засоби виявлення безпілотних літальних апаратів системи захисту військових і критично важливих об'єктів інфратсруктури
Розроблення методів і засобів обробки ансамблю сигналів і розпізнавання радіовипромінюючих джерел та об'єктів в умовах апріорної невизначеності
(2020) Безрук, В. М.; Калюжний, М. М.
Звіт присвячений опису результатів розробки науково-технічного проекту «Розроблення методів і засобів обробки ансамблю сигналів і розпізнавання радіо випромінюючих джерел та об’єктів в умовах апріорної невизначеності». Об'єкт досліджень НДР - системи і засоби радіолокації, радіозв’язку та управління об’єктів повітряного базуванняі системи та засоби загального і спеціального призначення радіочастотного моніторингу (РЧМ) і радіопротидії (РПД) України. Предмет досліджень НДР - процес, сукупність методів, алгоритмів, критеріїв та показників оцінювання ефективності обробки сигнальної інформації і багаторівневого комплексного розпізнавання радіовипромінюючих об’єктів різного базування по даним систем та засобів РЧМ і РПД в умовах структурно-параметричної апріорної невизначеності. Метою НДР є розроблення методів та інструментальних засобів імітаційно-математичного моделювання обробки ансамблю різнотипних сигналів і комплексного розпізнавання радіовипромінюючих приладів (РВП), радіоелектронних засобів (РЕЗ) та радіовипромінюючих об’єктів (РВО) з подоланням апріорної невизначеності суб’єктивного і об’єктивного характеру про види сигналів та їх параметри, типи РЕЗ та їх радіовипромінювання, про РВО та їх стан і захисту інформаційного ресурсу з розпізнавання в сховищах даних і при передачі її каналами зв’язку. НДР призначена для вирішення проблеми підвищення ефективності розпізнавання радіовипромінюючих РЕЗ і об’єктів за рахунок розробки нових і використання існуючих статистичних і логічних методів і засобів подоланням апріорної невизначеності суб’єктивного і об’єктивного характеру, неповноти та нечіткості інформації про види сигналів та їх параметри, типи РЕЗ та їх радіовипромінювання, про радіовипромінюючі об’єкти та їх стан. Проект належить до прикладних досліджень, за своїми результатами є актуальним для суміжних галузей радіочастотного моніторингу (РЧМ) і радіоелектронної боротьби (РЕБ) і розроблений в світі Постанови КМУ від 16.09.2017 № 600-Р «Деякі питання розвитку критичних технологій у сфері виробництва озброєння та військової техніки» При виконанні НДР використовувався запропонований авторами системно-методологічний підхід, який об’єднує інформаційно-аналітичний підхід до збирання, аналізу та узагальнення інформації про об’єкти радіомоніторингу, їх радіовипромінювання та сигнали, частотно-часовий підхід до обробки ансамблю сигналів невідомого виду і параметрів, статистичний підхід і підходи теорії розпізнавання образів до синтезу алгоритмів обробки сигналів і моделювання алгоритмів розпізнавання, формально-логічний підхід до розробки інформаційно-логічних моделей знань про РВО, адаптивний підхід до подолання апріорної невизначеності, системний підхід до побудови моделі імітаційного моделювання систем комплексного розпізнавання РЕЗ і РВО. Методи досліджень - інформаційно-аналітичний огляд, системно-теоретичне обґрунтування, теорія розпізнавання образів, системного аналізу, статистичного синтезу, штучного інтелекту і математичного моделювання.
Розробка науково-методичного апарату оптимізації і математичного моделювання мереж звязку
(2021) Калюжний, М. М.; Ковшар, В. О.
Об'єкт дослідження-мережі зв'язку, інфокомунікаційні мережі. Мета роботи- розробка науково-методичного апарату оптимізації та моделювання мереж зв'язку та написання монографії, яка містить систематизований виклад результатів дослідження. Методи дослідження-системний підхід до аналізу мереж зв'язку, методи моделювання систем зв'язку і їх оптимальний синтез. На основі результатів проведених досліджень розроблено звіт "Результати розробки науково-методичного апарату оптимізації та математичного моделювання мереж зв'язку" і монографія "Оптимізація і математичне моделювання мереж зв'язку" англійською мовою.
Розроблення конструкторскої документації на дослідну установку з виробництва біопалива при утилизації біогенних відходів
(2018) Дохов, О. І.; Толстих, О. І.
Завдання 2-го етапу роботи: розроблення комплекту робочої конструкторської документації на дослідну установку. Виготовлення дослідного зразка установки та тестування окремих вузлів установки. Дослідження фізико-хімічних характеристик спиртової барди в якості сировини. Звіт містить результати досліджень відходів спиртової промисловості – барди та відходів нафтопереробної промисловості нафтошламу, які можуть бути використані при виробництві альтернативного біопалива. На основі досліджень наведені рекомендації щодо їх використанні при виробництві альтернативного біопалива. Проведене тестування окремих вузлів установки: роторних кавітаторів, гвинтових насосів, вакуумного насоса та частотних перетворювачів, що регулюють частоти обертання електродвигунів у складі роторних кавітаторів та управляють роботою гвинтових насосів. Розроблена конструкторська документація: схема принципова гідравлічна, схема електрична принципова, алгоритм функціонування дослідної установки, складальна документація на установку, паспорт дослідної установки. Робота виконана в повному обсязі у відповідності до Календарного плану робіт та Технічного завдання.
Розроблення системи комплексної обробки оптичних, інфрачервоних, акустичних і радіолокаційних сигналів для виявлення безпілотних літальних апаратів, визначення їх координат та параметрів руху
(2020) Карташов, В. М.; Бабкін, С. І.
Об’єкт дослідження: система комплексної обробки оптичних, інфрачервоних, акустичних і радіолокаційних сигналів, які випромінюються або відбиваються БПЛА, в умовах дії пасивних і активних шумових завад для інтегрованої локаційної станції виявлення БПЛА. Предмет дослідження: методи, моделі, алгоритми й пристрої адаптивного комплексного виявлення БПЛА в оптичному, інфрачервоному, акустичному і радіодіапазонах хвиль, визначення їх координат і параметрів руху в різних метеорологічних умовах і в умовах дії комбінованих завад. Мета дослідження: розроблення методів і технічних рішень для створення системи комплексної обробки оптичних, інфрачервоних, акустичних і радіолокаційних сигналів, випромінюваних або відбитих БПЛА, в умовах дії пасивних і активних шумових завад для інтегрованої станції виявлення безпілотних літальних апаратів, визначення їх координат і параметрів руху. Методи дослідження: статистичний синтез й аналіз, аналітичний огляд відомих технічних рішень, аналітичне й імітаційне комп’ютерне математичне моделювання, експеримент, системно-теоретичне обґрунтування пропозицій, розроблення практичних рекомендацій. У звіті наведено такі результати: – методи приймання і обробки оптичних сигналів видимого діапазону спектру частот, формування зображення і виявлення БПЛА за результатами їх аналізу; – методи приймання і обробки сигналів інфрачервоного діапазону спектру, формування зображення і виявлення БПЛА за результатами їх аналізу; – методи та технічні рішення для створення системи комплексної обробки зображень в оптичному та інфрачервоному діапазонах в умовах недостатньої видимості та зливання літаючого об'єкту з фоном з метою виявлення БПЛА; – методи пеленгації БПЛА за результатами обробки оптичних і інфрачервоних сигналів, визначення дальності до об'єкта, визначення траєкторії переміщення рухомого об'єкту і вектора швидкості його руху за результатами траєкторних вимірювань; – математичні моделі акустичних сигналів БПЛА, що враховують структурні, частотні і просторові особливості акустичного випромінювання літальних апаратів, а також особливості його поширення в атмосфері; – математичні моделі корисних сигналів та комбінованих завад для РЛС виявлення БПЛА з програмним та круговим оглядом; – результати порівняльного аналізу потенційних можливостей сумісної просторово-часової обробки сигналів та граничних можливостей послідовних незалежних та взаємопов'язаних систем просторової та часової обробки сигналів на фоні комбінованих завад в РЛС виявлення БПЛА; – шляхи побудови адаптивних систем просторово-часової обробки сигналів на фоні комбінованих завад; – удосконалені методи і технічні рішення для створення системи обробки акустичних сигналів в широкій смузі частот, що випромінюються БПЛА, з метою визначення їх кутових координат з урахуванням структурних особливостей сигналів, загасання і рефракції поширення акустичних хвиль в атмосфері; – методи і технічні рішення для створення системи комплексної обробки оптичних, інфрачервоних, акустичних та радіолокаційних сигналів, що створюються БПЛА, в умовах дії шумових завад різної природи для виявлення безпілотних літальних апаратів, визначення їх координат та параметрів руху; – адаптивні системи захисту РЛС виявлення БПЛА з програмним та круговим оглядом від комбінованих завад на основі сумісної просторово-часової обробки сигналів на фоні адитивної суміші активних шумових та пасивних завад з використанням двовимірних паралельно-послідовних адаптивних решітчастих фільтрів; – методи оцінювання апріорі невідомих параметрів комбінованих завад; – результати аналізу швидкодії різних систем просторово-часової обробки сигналів, відбитих від БПЛА, на фоні комбінованих завад; – результати дослідження впливу декорелюючих факторів на ефективність адаптивних систем захисту РЛС виявлення БПЛА від комбінованих завад; – результати порівняльного аналізу різних методів побудови адаптивних систем захисту РЛС виявлення БПЛА від комбінованих завад; – результати розвитку теорії побудови двовимірних та багатовимірних решітчастих фільтрів; – результати експериментальних досліджень запропонованих систем захисту РЛС виявлення БПЛА від комбінованих завад на основі АРФ з використанням модельних завад.
Розробка нової концепції та шляхів створення високоточної системи траєкторних вимірювань параметрів руху високодинамічних літальних апаратів
(2018) Жаліло, О. О.; Катюшина, О. В.
Метою НДР є вирішення теоретичних і практичних питань розробки сучасної конкурентоспроможної у порівнянні з кращими світовими аналогами багатопозиційної фазової системи траєкторних вимірювань (БФСТВ) і технологій високоточного визначення параметрів руху приземних високодинамічних літальних апаратів (ВДЛА) для відпрацювання їх автономних систем управління та космічних апаратів (КА) для здійснення їх навігації та управління. В ході науково-дослідної роботи вирішені наступні задачі. 1. Запропоновано нову концепцію побудови і функціонування системи траєкторних вимірювань, що базується на спільному використанні методів побудови полігонних вимірювальних систем типу ВЕГА (СРСР), AZUSA, MISTRAM (США), а також сигналів і технологій глобальних навігаційних супутникових систем (ГНСС). Представлені результати аналізу науково-технічного рівня системи, що розробляється. 2. Визначені структура і функціональне призначення складових наземного і бортового сегментів БФСТВ. Система розробляється в наземному і морському виконанні для забезпечення високоточних траєкторних вимірювань при проведенні полігонних випробувань ВДЛА. Відповідна модифікація системи дозволить виконувати траєкторні вимірювання і здійснювати навігацію КА при їх виведенні і русі на орбітах з висотами до 36 тис. км. 3. Розроблена математична модель спостережень БФСТВ, включаючи уточнену модель похибок. Виконана апріорна оцінка точності траєкторних визначень. Оціночні значення СКП визначення параметрів руху приземних ВДЛА знаходяться в межах 0,05÷0,40 м по координатам і 0,5÷1,6 см/с по СВШ. Оціночні значення середньоквадратичних похибок (СКП) визначення параметрів руху КА на висотах від 0,5 тис. км до 36 тис. км знаходяться в межах: 0,20÷1,2 м по координатам та 2÷18 см/с по складовим вектора швидкості (СВШ). 4. Запропоновано метод синхронізації шкал часу (ШЧ) рознесених у просторі наземних вимірювальних пунктів БФСТВ з субнаносекундною точністю без використання спеціальних додаткових систем синхронізації. 5. Представлені результати опрацювання структури програмно-математичного забезпечення (ПМЗ) БФСТВ для спільної обробки спостережень параметрів сигналів від контрольованих об'єктів і сигналів глобальних навігаційних супутникових систем (ГНСС). 6. Запропоновано спосіб реалізації контролю точності й калібрування системи, який передбачає використання безпілотного літального апарата, а також апаратно-програмних засобів високоточного кінематичного ГНСС-позиціонування. 7. Запропонований та експериментально відпрацьований метод уточнення/калібрування тропосферних моделей затримок сигналів БФСТВ (для траєкторних визначень об’єктів, що рухаються всередині шару тропосфери) з використанням високоточних оцінок зенітних тропосферних затримок сигналів ГНСС GPS. 8. Створена окрема математична модель спостережень БФСТВ для підтвердження її працездатності і точності траєкторних визначень з використанням реальних GPS-спостережень перманентних референцних станцій України. Створений прототип програмно-математичного забезпечення (ПМЗ), проведені його випробування. Дослідження показали можливість досягнення наступної точності траєкторних визначень середньоорбітальних КА: – у далекомірно–інтерферометричному (запитному) режимі функціонування системи СКП визначення координат лежать в межах 0,16÷0,45 м; а значення СКП СВШ КА – в межах 0,7÷1,0 см/с; – в інтерферометричному (беззапитному) режимі функціонування системи значення СКП визначення поточних координат супутників лежать в межах 21÷50 м. Отримані експериментальні результати цілком підтвердили правильність концепції побудови, функціонування БФСТВ, а також її працездатність. Результати апостеріорної оцінки точності траєкторних визначень координат КА близькі до апріорних оцінок точності БФСТВ. 9. Документ також містить пропозиції в проект ТТЗ на ДКР по створенню БФСТВ і пропозиції щодо складу кооперації вітчизняних організацій-співвиконавців ДКР.
Розробка технології дистанційної реєстрації загроз біобезпеці питного та інших видів водокористування у екстремальних ситуаціях
(2018) Висоцька, О. В.; Печерська, А. І.
Об’єкт дослідження – процес дистанційної реєстрації загроз біобезпеці питного та іншого видів водопостачання з використанням вимірюваних оптичних параметрів біооб’єктів та їх невизначеності вимірювань. Предмет дослідження – методи та засоби оцінки динамічних характеристик спектрального складу оптичних параметрів об’єктів водокористування та невизначеності вимірювань, що мають відношення до загроз біобезпеці. Мета роботи – створення ефективної інформаційної технології дистанційної реєстрації змін екологічного стану водоймищ та водотоків, що становлять загрозу біобезпеці питного та інших видів водокористування у екстремальних ситуаціях, та її метрологічного забезпечення. Методи роботи – адитивне стохастичне моделювання, дискретне моделювання динамічних систем, дескрептивне бінарне моделювання, байєсівські мережі, методи оцінки електрогенерованої хемілюмінесценції, методи математичної статистики, об’єктно-орієнтоване проектування та функціонального моделювання, методологія розробки інформаційних технологій. Проведено аналітичний огляд методів і засобів дистанційної реєстрації змін екологічного стану водоймищ та водотоків. Розроблено математичне забезпечення визначення зміни колорометричних параметрів біооб'єкта. Досліджено механізми впливу окисників на емісію ЕХЛ в модифікованих електродах. Розроблено методику оцінювання невизначеності вимірювання колорометричних параметрів природничих об'єктів. Розроблено інформаційну технологію дистанційної реєстрації загроз біобезпеці питного та інших видів водокористування у екстремальних ситуаціях. Використання результатів роботи є обґрунтованим для випробувальних лабораторій санітарно-епідеміологічної служби, метрологічних центрів, служб з ліквідації наслідків екологічних катастроф, тобто для соціально-економічного розвитку країни в цілому.
Розроблення систем первинної обробки радіолокаційних і акустичних сигналів в умовах дії завад для РЛС і содарів виявлення безпілотних літальних апаратів
(2018) Леховицький, Д. І.; Рябуха, В. П.
Об’єкт дослідження: система первинної обробки радіолокаційних і акустичних сигналів в умовах дії завад для РЛС і содарів виявлення безпілотних літальних апаратів. Мета дослідження: розроблення технічних рішень для створення системи первинної обробки радіолокаційних сигналів, відбитих від малошвидкісних і малорозмірних безпілотних літальних апаратів в умовах дії завад для РЛС виявлення БПЛА, та системи первинної обробки акустичних сигналів для содарів виявлення БПЛА. Методи дослідження – методи статистичного синтезу й аналізу, аналітичного огляду, імітаційного математичного моделювання, напівнатурний і натурний експеримент, системно-теоретичного обґрунтування пропозицій. У ході виконання НДР розроблено технічні рішення для створення системи первинної обробки сигналів, відбитих від малошвидкісних і малорозмірних БПЛА, на тлі маскувальних пасивних завад, розв’язання на етапі первинної обробки задачі нетраєкторної селекції сигналів БПЛА в умовах цілеподібних дискретних відбиттів, методи обробки радіолокаційних і акустичних сигналів на фоні шумових випромінювань, захисту РЛС виявлення БПЛА з ФАР від активних шумових завад з одночасною пеленгацією постановників шумових випромінювань. Розроблені дослідницькі програми і проведені оцінки ефективності розроблених технічних рішень. Результати досліджень дозволять створити відповідні дослідні зразки первинної обробки сигналів в умовах завад для РЛС і содарів виявлення БПЛА на вітчизняних підприємствах.
Концепція розвитку резонансної компресії імпульсів та інструментарій для отримання потужних нпдкоротких мікрохвильових імпульсів в Х, KU та міліметровому діапазонах
(2019) Чурюмов, Г. І.; Фролова, Т. І.
Предмет дослідження – фізичні процеси взаємодії електромагнітного поля з активним середовищем (електронний потік), а також інструментарій (вимірювально-випробувальні лабораторні устатковини) для експериментального дослідження особливостей взаємодії та впливу електромагнітного поля на властивості та параметри радіоелектронних об’єктів з точки зору подальшого функціонування. Об’єкт дослідження – фізичні та математичні моделі взаємодії мікрохвильового електромагнітного випромінювання наносекундної тривалості з радіоелектронними об’єктами (електронною компонентною базою). Метою даної НДР є подальший розвиток теорії взаємодії надкороткого електромагнітного поля наносекундної тривалості з радіоелектронними об’єктами для отримання нових знань та їх застосування в галузі радарних технологій та засобах електромагнітного впливу на електронні системи різного призначення. Практична (експериментальна) частина роботи полягає в розробці технічних засобів (інструментарію) та метрологічного забезпечення для створення вимірювально-випробувальних лабораторних устатковин резонансної НВЧ компресії з регульованою тривалістю імпульсів в діапазоні від одиниць (десятків) мікросекунд до одиниць (десятків) наносекунд (генераторних НВЧ модулів) на основі магнетронів з двома виводами енергії, які працюють в X, KU та міліметровому діапазонах, та резонансних компресорів НВЧ імпульсів. Методи дослідження – математичне моделювання процесу розповсюдження електромагнітного випромінювання в періодично-неоднорідному середовищі, експериментальне дослідження впливу потужного електромагнітного поля на напівпровідникові прилади та їх функціональні елементи (кристали), обробка результатів та їх аналіз. Здійснена постановка задачі математичного моделювання на основі самоузгодженої системи рівнянь електродинаміки та теплопровідності, що моделюють процес дії потужного електромагнітного поля на напівпровідникові елементи радіотехнічних систем (РТС) з урахуванням їх топології. Розглядаються особливості та специфіка теплового ефекту впливу. На основі проведеного аналізу розроблено експериментальну устатковину для випробувань впливу електромагнітного поля на напівпровідникові елементі інформаційно-комутаційних систем (на прикладі безпілотних апаратів (БА), що літають – дронів). Визначено методи стиснення (компресії) імпульсів НВЧ електромагнітного поля для отримання надкоротких імпульсів та з високою піковою потужністю.
Розумний кібер університет- CLOUD-MOBILE сервіси управління науково-освітніми процесами
(2019) Литвинова, Є. І.; Хаханов, В. І.
Об’єкт дослідження – науково-освітні процеси та організаційні структури вищої школи, покликані готувати кваліфіковані кадри (бакалавр, магістр, доктор філософії, доктор наук) для внутрішнього і міжнародного ринку праці. Предмет дослідження – університет як кіберфізична система, що складається з семи взаємопов'язаних компонентів (Відносини, Roadmap, Управління, Інфраструктура, Кадри, Ресурси, Продукція – випускники та наукові досягнення), що реалізують науково-освітні процеси. Мета роботи – підвищення якості освітніх послуг та наукових досягнень вищої школи за рахунок створення метричної системи відношень, яка регулює правила цифрового моніторингу та активного хмарного кіберуправління науково-освітніми процесами, що дає можливість знищити корупцію, залучити зовнішні інвестиції, істотно підвищити продуктивність праці, рівень життя конструктивних вчених і професорів, що створюють ринково затребувану продукцію. Інноваційна ідея дослідження полягає в гармонійному поєднанні паралельних квантових структур даних з класичною моделлю обчислень для створення хмарного комп'ютингу, що включає механізми вичерпного моніторингу і точного цифрового управління кіберфізичними і соціальними процесами. За завданням НДР проведено аналіз стану проблеми, висвітлені основні задачі та проблемні питання, означені шляхи їх реалізації, наведено характеристику основних наукових та практичних результатів роботи. Науково-практичним результатом, на одержання якого була спрямована НДР, є архітектура кіберсистеми управління людськими і фінансовими ресурсами (CSS), як масштабованого хмарного сервісу для таких шарів: економіка, політика, соціальні групи, наука і освіта, державні та приватні підприємства; масштабована компьютингова структура кіберфізичної online взаємодії засобів цифрового моніторингу творчої діяльності кафедр і хмарних сервісів управління матеріальними і кадровими ресурсами університету; кіберсоціальний логічний процесор для кубітного моделювання великих даних, отриманих шляхом метричного моніторингу активності громадян для морального цифрового управління соціальними процесами і запобігання неконструктивних (протиправних) дій.
Аналітична система для електрохемілюмінесцентного визначення потужних окисників у водних середовищах
(2018) Жолудов, Ю. Т.; Сніжко, Д. В.
Об’єкт дослідження - фізико-хімічні процеси при виготовлені електродів, модифікованих функціональними органічними плівками, та їх взаємодії з окисниками при електролізі. Мета роботи - розробка і створення нової аналітичної системи для аналізу водних середовищ на вміст органічних та неорганічних окисників із використанням ефекту електрогенерованої хемілюмінесценції на електродах, модифікованих функціональними органічними плівками. Методи дослідження - аналіз наукової літератури за тематикою досліджень, пошук полімерів для використання в якості матриці та вибір оптимального люмінофора до внесення до структури плівки на поверхні модифікованих електродів; нанесення полімерних плівок з розчину шляхом розкапування на підкладку, що обертається та методом фізичної адсорбції; дослідження модифікованих електродів методам циклічної вольтамперометрії, імпульсної вольтамперомтрії та ЕХЛ; дослідження оптичних властивостей полімерних розчинів методами оптичної флуоресцентної та абсорбційної спектроскопії. Розроблена композиція для нанесення на скловуглецеві електроди на основі полімеру полівінілбутіраль та люмінофору 9,10-дифенілантрацен. Визначені оптимальні параметри нанесення розчину на підкладку: частота обертання, концентрація. Досліджені електрохімічні та ЕХЛ властивості модифікованих електродів. Оцінено вплив параметрів нанесення плівок на аналітичні властивості електродів. Апробовано модифіковані електроди на визначення певних окисників. Шляхом узгодження програмно-апаратних комплексів ЕЛАН-3Ц і ЕЛАН-1 (з потенціостатом PGSTAT 301n Autolab), та модуля вимірювання оптичних сигналів Pulsar, розроблено установку, що здатна проводити вимірювання імпульсної ЕХЛ в модифікованих скловуглецевих електродах і визначати концентрацію певних типів неорганічних окисників (гіпохлорит іон, перекис водню) за тушінням сигналу ЕХЛ в модифікованих електродах. Аналіз вмісту в водних пробах потужних окисників, таких як пероксиди, гіпохлориди, хлорати, є важливим для контролю якості води та водних середовищ для технологічних процесів в багатьох галузях, зокрема в промисловій, екологічній, біологічній та медичній. Використання електрогенерованої хемілюмінесценції в розробленій аналітичній системі дозволяє забезпечити ефективне визначення вказаних типів аналітів, що характеризується зниженням межі визначення та зменшенням собівартості аналізу.
Развитие новых оптических стандартов частоты с использованием фотонных кристаллов, как основа прецизионных приботов
(2017) Мачехин, Ю. П.; Курской, Ю. С.
Объектом исследования является влияние электромагнитных свойств фотонных кристаллов на условия формирования селективно-поглощающей среды, от которых зависят условия стабилизации частоты лазерного излучения. Предметом исследования является селективно-поглощающее среда для обеспечения системы стабилизации частоты лазеров стабильным частотным репером. Особая характеристика репера – использование поглощающих, охлажденных лазерным излучением молекул, локализованных в дефекте фотонного кристалла. Целью исследования является исследование физических явлений, процессов и технических условий, обеспечивающих размещение охлажденных молекул йода в дефектах фотонного кристалла и применение ансамбля «фотонный кристалл - охлажденные молекулы» для стабилизации частоты лазерного излучения. Реализация цели проекта осуществлена через выполнение задач: исследование физических условий формирования поля в дефекте фотонного кристалла; исследование физических условий эффективного механического перемещения нано-объектов от вакуумной камеры до фотонного кристалла; разработка экспериментального макета лазерного «пинцета» для исследований условий механического передвижения микро - и нано-объектов в различных средах; разработка чип-лазера с поглощающим средой — фотонным кристаллом. Методы исследования. В ходе выполнения работы применены современные методы исследований, математических моделирований и анализа. В частности, были применены методы теории поля, квантовой теории, теории лазерного охлаждения частиц, методы моделирования и исследование характеристик фотонных кристаллов с заданными характеристиками. Применены методы новой теории «Метрологии нелинейных динамических систем», которые позволяют выполнять измерения и оценивать неопределенность динамических переменных нелинейных динамических систем. Предложено оценивать температуру охлажденных частиц с помощью инструментов нелинейной метрологии, тогда как на практике эта процедура выполнялась динамическим методом. В работе получены следующие основные результаты: провдено исследование оптических свойств материалов, размещенных в дефекте фотонного кристалла; предложен технологию передачи охлажденных молекул йода с помощью лазерного пинцета; разработана технология сборки фотонного кристалла с необходимыми параметрами; спроектировано экспериментальное оборудование для проведения исследований; рассчитано макет Nd:YAG чип-лазера с внешним поглощающим средой; создан программный продукт для исследования фотонного кристалла с поглощающими молекулами и программный продукт, обеспечивающий расчет взаимодействия двух лазерных полей с молекулой. Результаты не имеют аналогов в отечественной и мировой науке, отражены в монографиях и диссертациях исполнителей. Практическая ценность исследования. Результаты работы могут быть применены в метрологии и приборостроении для создания эталонной базы нового поколения и разработки перспективных прецизионных измерительных приборов, что является одним из условий обеспечения развития современной промышленности навигации, связи. Могут быть применены в научных исследованиях и медицине. Их практическая реализация в средствах навигации и управления (оптические гироскопы и дальномеры) будет способствовать повышению обороноспособности страны. Результаты будут использованы при разработке оптического стандарта частоты на основе стабилизированного по частоте твердотельного Nd:YAG чип-лазера, при разработке оптического гироскопа на основе фотонного кристалла и чип-лазеров.
Создание микроминиатюрных компонентов электромеханических интеллектуальных технологических средств проиышленного оборудования и робототехники
(2017) Невлюдов, И. Ш.
Объект исследования (разработки) - объектом исследования являются технологии компонентов микроэлектромеханических (МЭМС) и других микросистемных устройств для интеллектуального управления в робототехнике и интеллектуальных технологиях. Описание решаемой проблемы - предметом исследования являются интеллектуальные технологические средства в МЭМС и МОЕМС исполнении, теория влияния масштаба на основные электрофизические параметры компонентов и процессоров, применение теории подобия при создании МЭМС-компонентов, в частности с интеллектуальными свойствами и создание микроминиатюрные модульных компонентов ВЧ и СВЧ фильтров. Общей проблемой, на решение которой направлен проект, является создание компонентов и элементов системы управления манипуляционных и мобильных роботов технологий производства РЭА с интеллектуальными свойствами. Развитие современных технологий производства требует высокого уровня автоматизации и интеллектуализации процессов на всех этапах жизненного цикла продукции. Необходимой составляющей производства МЭМС и МОЕМС устройств, обеспечения данными о ходе и состоянии производственного процесса являются технологические средства промышленного оборудования и робототехники. Они обеспечивают и характеризуют режим обработки, состояние технологического оборудования и параметры качества предметов труда. Создание таких микроминиатюрные, в том числе и с интеллектуальными свойствами, технологических средств является насущной проблемой для модернизации и разработки прогрессивного технологического оборудования в различных отраслях промышленности и робототехники. Интеллектуализация и миниатюризация промышленного оборудования и роботов требует создания принципиально новых типов микроэлектромеханических и микрооптоелектромеханичних компонентов автоматизации контроля и управления производственными процессами.
Теория, методи і моделі управління життєвим циклом інтелектуальних інформаційних середовищ регіональних соціо-економічних об'є ктів
(2017) Левикін, В. М.; Євланов, М. В.
Розроблений звіт з науково-дослідної роботи містить 238 сторінок, 21 рисунок, 9 таблиць, 146 джерел. Об’єкт дослідження: процеси створення, впровадження, експлуатації, модернізації та завершення існування, а також процеси управління життєвим циклом інтелектуального інформаційного середовища, системи чи технології регіональних соціо-економічних об’єктів. Мета роботи: проведення комплексу фундаментальних досліджень, спрямованих на створення теоретичних положень, моделей, методів, баз явних і неявних знань та правил і елементів технологій, що дозволяють мінімізувати витрати часу, фінансових, кадрових інформаційних, технічних та інших ресурсів на виконання ІТ-проектів інтелектуальних інформаційних середовищ, систем і технологій регіональних соціо-економічних об’єктів. Методи дослідження: методи системного аналізу та загальної теорії систем; математичний апарат теорії категорій та теорії множин; методи вирішення задачі кластеризації. Розроблено онтологічні моделі інтелектуальних інформаційних середовищ, елементи алгебро-логічної теорії предикатів та реляційних мереж, знанняорієнтовані моделі і методи: створення, впровадження, експлуатації та модернізації інтелектуальних інформаційних середовищ; управління IT-проектами інтелектуальних інформаційних середовищ; аналізу для керування життєвим циклом інтелектуальних інформаційних середовищ; поліпшення якості процесів життєвого циклу інтелектуальних інформаційних середовищ; створення інформаційного середовища процесу діагностики в ринології.
Методи, системи і засоби інформації з гарантованим рівнем стійкості та підвищеною швидкодією
(2017) Халімов, Г. З.; Гріненко, Т. О.
У звіті містяться узагальнені результати виконання третього етапу НДР «Методи, системи і засоби криптографічного захисту інформації з гарантованим рівнем стійкості та підвищеною швидкодією»: - розробка математичних моделей проведення ефективних криптоаналітичних атак на основі таблиць передобчислень (із застосуванням точок розрізнення, rainbow та fuzzy-rainbow) на симетричні криптопримітиви успадкованого рівня стійкості й обґрунтування параметрів перспективних алгоритмів; - розробка методу порівняння високорівневих конструкцій симетричних блокових шифрів на основі ланцюга фейстеля, схеми лей-мессі і SPN-структури з відповідною кількістю раундів для оцінки ефективності основних конструкцій, та обґрунтування вибору структури перспективного алгоритму шифрування - вдосконалення методів синтезу ефективних в реалізації схем генерації циклових ключів симетричних блокових шифрів для захисту від атак на зв‘язаних ключах; - вдосконалення методів оцінки стійкості Симетричних блокових шифрів до диференціального криптоаналізу, до атак усічених та нездійсненних диференціалів; - розробка методів побудови криптосистем над групами; - розробка методів побудови криптоперетворень та оцінка стійкості на основі обчислень над функціональними полями проективних різноманіть.
Кіберфізична система – "Розумне хмарне управління транспортом" (Сyber physical system – smart cloud traffic control)
(2017) Хаханов, В. І.; Чумаченко, С. В.
Об’єкт дослідження – хмарні кіберсистемні технології моніторингу та управління транспортними засобами на основі використання віртуальних світлофорів, дорожніх знаків і мобільних гаджетів для ідентифікації, радіолокації і радіонавігації учасників дорожнього руху. Предмет дослідження – транспортні потоки, віртуальна інфраструктура дорожніх повідомлень, програмно-апаратні мобільні системи ідентифікації, моніторингу та управління дорожнім рухом на основі застосування віртуальних світлофорів. Мета роботи – підвищення якості та безпеки дорожнього руху за рахунок створення кібер-фізичної системи – інтелектуальної інфраструктури дорожнього руху (TCS), що включає моніторинг і управління у реальному масштабі часу на основі використання мобільних гаджетів транспортних засобів і хмарних (віртуальних) світлофорів, що дає можливість підвищити якість життя водія, мінімізувати часові і матеріальні витрати при організації дорожнього руху, створювати інноваційні рішення соціальних, гуманітарних, економічних та екологічних проблем. Методи дослідження –– булева алгебра, векторно-асоціативна логіка, теорія множин, теорія графів, теорія цифрових автоматів, теорії мереж, теорії аналізу кіберпростору та великих даних, захисту інформації, теорії кіберфізичних систем, теорії квантових обчислень, теорії віртуальних компʼютерів, internet of things, big data analytics, кубітні структури даних, квантові технології обчислення, моделі кіберфізичних систем – для управління даними. Пропонується кіберфізична система для хмарного управління транспортом як інтелектуальна віртуальна інфраструктура моніторингу та управління дорожнім рухом в реальному масштабі часу на основі використання глобальних систем позиціонування і навігації, автомобільних комп'ютерів, мобільних гаджетів, розумних світлофорів та Інтернету з метою підвищення якості та безпеки пересування транспортних засобів, мінімізації часових і матеріальних витрат при русі автомобілів за заданими маршрутами. Основна інноваційна ідея – поступове перенесення світлофорів з поверхні землі у віртуальний хмарний простір для управління транспортом, обладнаним мобільним гаджетом або автомобільним комп'ютером, на екран (лобове скло) якого виводяться: карта з дорожніми знаками, маршрут прямування, координати учасника дорожнього руху та реальні керуючі сигнали віртуального розумного світлофора. Пропонується комплекс інноваційних технологій для вирішення соціальних, гуманітарних, економічних, паливно-енергетичних, страхових, кримінальних та екологічних проблем на основі створення та застосування хмарного сервісу цифрового моніторингу та управління транспортом. Технології та функціональні компоненти інтегруються в просту для реалізації автоматну модель кіберфізичної системи інтерактивної взаємодії у реальному часі.
Розроблення нових інформаційних систем і технологій радіомоніторингу, пеленгації джерел випромінювань та визначення орієнтації рухомих об’єктів
(2017) Леховицький, Д. І.; Шифрін, Я. С.
Об’єкт дослідження: складові системи Державної інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління рухомими об’єктами та оборонної промисловості. Мета дослідження: розроблення нових систем пеленгації постановників шумових випромінювань і відтворення спектрів відбитих сигналів у РЛС різного призначення та їх реалізація в сучасних і перспективних вітчизняних РЛС, у тому числі для Збройних Сил України; розроблення технології апаратної та інформаційної інтеграції супутникових навігаційних приймачів і засобів інерціальної навігації для високоточної просторової орієнтації рухомих об’єктів, у тому числі – військового призначення; розроблення науково-методичного і програмно-алгоритмічного забезпечення територіально-частотно-апаратного планування й оптимізації функціональної структури СРЧМ використання радіочастотного ресурсу загального та спеціального призначення; розроблення прикладних технологій створення та оптимізації багатоканальних діалогових автоматизованих інфокомунікаційних систем на основі мереж мобільного зв’язку наступного покоління для забезпечення якісного функціонування у реальному масштабі часі. Методи дослідження – методи статистичного синтезу й аналізу, аналітичного огляду, імітаційного математичного моделювання, системно-теоретичного обґрунтування пропозицій
Розробка нових інформаційно-вимірювальних систем і технологій координатно-часового і метеорологічного забезпечення та зв'язку
(2017) Костиря, О. О.; Антіпов, І. Є.
Об’єкт дослідження: сучасні системи дистанційного зондування атмосфери і комплекси передачі інформації, процеси координатно-часових визначень і синхронізації у системах, дані про доплив метеорної речовини. Мета роботи - створення основ побудови і використання нового класу комплексованих радіотехнічних систем інформаційного забезпечення. Методи дослідження - логічне поєднання п'яти наукових складових, а саме - АЗ та РАЗ атмосфери, розповсюдження радіохвиль за межу прямого бачення шляхом відбиття від метеорних слідів, високоточному визначенні місць знаходження з використанням інформації ГНСС, забезпечення синхронності роботи багато позиційних інформаційно-вимірювальних систем шляхом запровадження нового методу частотно-часової синхронізації; розробка оновлених методів обробки накопичених радіо метеорних даних. Розроблені технології використання сучасних радіоелектронних інформаційно-вимірювальних систем для підвищення: - точності та оперативності метеорологічних вимірювань; - надійності метеорного каналу зв’язку; - якості синхронізації просторово-рознесених еталонів часу і частоти; - точності визначення місцеположення та звірення шкал часу споживачів та ГНСС; - обсягу нових наукових знань для використання при інтерпретації природи метеорних явищ. Визначене оптимальне технічне поєднання сучасних інформаційно-вимірювальних радіоелектронних систем дослідження атмосфери та її впливу на діяльність людства у різних напрямках.
Розроблення енергоефективних технологій використання електромагнітної енергії для одержання альтернативних видів палива та їх експериментальне підтвердження
(2017) Зима, І. І.; Стрільченко, В. Й.
Об’єкт дослідження – фізико-хімічні процеси одержання альтернативних видів палива: рідкого котельного, що одержується з біогенних відходів та відходів нафтопереробної та вугільної промисловості, синтез-газу та абсолютного спирту при стимулюючій дії електромагнітних випромінювань, акустичних коливань, кавітації та магніто-акустичного резонансу. Мета – розроблення нергоефективних технологій одержання альтернативних видів палива на основі використання стимулюючої дії електромагнітних випромінювань, акустичних коливань, кавітації та магніто-акустичного резонансу. На основі використання стимулюючої дії фізичних полів на технологічні процеси в речовинах при одержанні альтернативних видів палива запропонована сукупність технічних засобів для їх реалізації, експериментально визначені параметри цих технічних засобів, експериментально підтверджена їх ефективність на дослідних лабораторних макетах, що реалізують такі розроблені технології: 1) одержання рідкого котельного альтернативного біопалива з суміші біогенних відходів та вуглеводневих добавок. Ця технологія ґрунтується на використанні впливів кавітації на робочу суміш, молекули якої попередньо були активізовані в пристрої магніто-акустичної обробки. Обґрунтоване використання в якості добавки модифікованого вугільного пилу. Одержані зразки біопалива досліджені в акредитованих лабораторіях; 2) модифікації вугільного пилу з використанням дії електромагнітного поля НВЧ діапазону;3) безперервної регенерації молекулярних сит під дією ектромагнітного поля НВЧ діапазону; 4) плазмової газифікації вугілля на основі використання запропонованого енергоефективного НВЧ-плазмотрону. Оцінена економічна ефективність цих технологій. Впровадження результатів роботи сприятиме розширенню виробництва альтернативних видів палива, енергозбереженню та покращенню екології, так як відходи, що забруднюють довкілля будуть використовуватися при виробництві палива.
Концепція молекулярного розпізнавання на основі "синтетичних рецепторів" та її застосування для створення приладів визначення речовин
(2017) Музика, К. М.; Кукоба, А. В.
Об’єкт дослідження. Процес теоретичного та експериментального встановлення наявності ліганд-рецепторного розпізнавання молекул шаблону «синтетичними рецепторами» та наукове обґрунтування технології їх виготовлення. Предмет дослідження. Нанорозмірні МІПи з максимально гомогенними молекулярними відбитками, доступністю і великою кількістю ділянок молекулярного розпізнавання, як нові функціональні матеріали для виробництва сенсорної електронної техніки. Методи дослідження: наукометричні методи з використанням мультидисциплінарної бази Scopus; молекулярної механіки; квантово-хімічні методи класу теорії функціоналу густини; методи планування експерименту; спектрофотометрії; електронної мікроскопії; динамічного розсіювання світла; хімічної модифікації; поверхневого плазмонного резонансу; гетерогенного твердофазного імуноаналізу («ELISA»); чисельні методи розв'язку систем звичайних диференційних рівнянь. Наукова новизна отриманих результатів. 1. Теоретично й експериментально сформовано та верифіковано концепцію технології створення «синтетичних рецепторів 2. Удосконалено алгоритмічну модель раціонального вибору функціонального мономера в технології молекулярного імпринтингу, тільки чутливість, а й специфічність синтетичного рецептора до різних речовин-мішеней. 3. Вперше встановлено вплив типу функціонального мономера на кількісний вихід синтезованих МІП-наночастинок під час твердофазного синтезу на поверхні з іммобілізованими молекулами шаблону4 5. Удосконалено модель технологічного процесу створення МІПів високої специфічності. 6. Вперше визначено коефіцієнт дисоціації (Kd = 8.7 × 10−8 ± 1.5 ×10−9 M) комплексу «АМПК-МІП – меламін Практичне значення отриманих результатів Загальну схему науково-обґрунтованого технологічного процесу створення високоспецифічних сенсорних елементів із «синтетичними рецепторами» на основі нанорозмірних МІПів може бути використано під час виготовлення чутливих елементів у ферментних, флуоресцентних сенсорах, у сенсорах на основі польових транзисторів, п'єзоелектричних сенсорах, а також в елементах функціональної електроніки, зокрема, біоелектроніки і хемотроніки. Розроблено технологію виготовлення і конструкцію мікрофлюїдного чіпа (Пат. № 60060 Україна, МПК G01N 27/48. 5. Технологічний процес синтезу молекулярно імпринтованих полімерів на скляних мікросферах з іммобілізованими молекулами шаблону пройшов апробацію в Інституті приладобудування (м. Харків), що підтверджено актом випробування. 6. Дослідний технологічний процес пройшов апробацію в ГП «Харківський науково-дослідний інститут технології машинобудування» (м. Харків), що підтверджено актом випробування. 7. Сенсорні ELISA-елементи з «синтетичними рецепторами,впроваджено у наукову практику кафедри фтизіатрії та пульмонології Харківської медичної академії післядипломної освіти в ході дослідження біологічних рідин людини (акт впровадження). 8. Результати проведених досліджень використовуються в навчальному процесі ХНУРЕ

Перегляд

Останні подання