Результаты научных исследований
Результаты выполнения работ по федеральным целевым программам- Соглашение № 075-15-2021-974 от 28.09.2021 г.«Разработка технологических приемов снижения температуры спекания высокоэнтропийных керамических материалов на основе оксидов переходных металлов»"
- Соглашение 075-15-2019-1859 от 06.12.2019 "Исследование оптимальных путей создания универсального сверхбыстродействующего цифрового радиосредства противодействия взрывному терроризму"
- Соглашение 05.604.21.0220 от 06.12.2019 "Разработка отечественного аппарата ударно-волновой терапии на основе пьезоэлектрического аппликатора с изменяемой пространственной геометрией пятна фокусировки и энергией ударной волны"
- Контракт № 05.Р14.11.0001 "Разработка образовательных программ и образовательных модулей по направлению развития фармацевтической промышленности "Биотехнология"
- Проведение прикладных научных исследований, направленных на создание паровых и водогрейных котлов повышенной эффективности, работающих на биотопливе
В ходе выполнения проекта «Проведение прикладных научных исследований, направленных на создание паровых и водогрейных котлов повышенной эффективности, работающих на биотопливе» по Соглашению о предоставлении субсидии № 14.574.21.0125 от 28.11.2014 г с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 2 в период с 01 января 2015 г. по 30 июня 2015 г. выполнены следующие работы:
Работы, выполняемые за счет Субсидии:
1. Выполнение предварительных тепловых расчетов с целью определения основных габаритных размеров для разрабатываемого парового котла.
2. Выполнение предварительных тепловых расчетов с целью определения основных габаритных размеров для разрабатываемого водогрейного котла.
3. Выбор основных конструктивных компоновочных решений для разрабатываемого парового котла.
4. Выбор основных конструктивных компоновочных решений для разрабатываемого водогрейного котла.
Работы, выполняемые за счет Индустриального партнера:
5. Разработка компьютерных моделей для детального определения параметров разрабатываемого парового котла.
6. Разработка компьютерных моделей для детального определения параметров разрабатываемого водогрейного котла.
При этом были получены следующие результаты:
Исполнитель проекта МИРЭА подготовил:
• отчет о проведенных предварительных тепловых расчетов для разрабатываемых котлов;
• обоснование и выбор основных конструктивных компоновочных решений для разрабатываемых котлов.
Индустриальный партнер по проекту ООО НПО «Ремтепло» подготовил:
• отчет по разработке компьютерных моделей для детального определения параметров разрабатываемых котлов.
В настоящий момент результаты работ по этапу №2 предоставлены в Дирекцию НТП, получено положительное экспертное заключение.
В ходе выполнения проекта «Проведение прикладных научных исследований, направленных на создание паровых и водогрейных котлов повышенной эффективности, работающих на биотопливе» по Соглашению о предоставлении субсидии № 14.574.21.0125 от 28.11.2014 г с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 28 ноября 2014 г. по 31 декабря 2014 г. выполнены следующие работы:
Работы, выполняемые за счет Субсидии:
1. Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы по направлению создания паровых и водогрейных котлов повышенной эффективности, работающих на биотопливе, с выбором и обоснованием направления исследований и способов решения поставленных задач.
2. Выбор и обоснование разрабатываемых котлов и основных характеристик (мощность, вид топлива, температура перегрева пара, давление.
Работы, выполняемые за счет Индустриального партнера:
3. Патентные исследования по ГОСТ 15.011-96 по тематике создания паровых и водогрейных котлов, работающих на биотопливе, за последние 5 лет.
4. Разработка блок-схемы парового котла.
5. Разработка блок-схемы водогрейного котла.
6. Разработка теплогидравлических и аэродинамических схем парового котла.
7. Разработка теплогидравлических и аэродинамических схем водогрейного котла.
При этом были получены следующие результаты:
Исполнитель проекта МГТУ МИРЭА подготовил:
• отчет о прикладных научных исследованиях, включающий обзор современной научно-технической литературы по теме;
• сравнительную оценку вариантов возможных решений исследуемой проблемы;
• обоснование и выбор разрабатываемых котлов и основных характеристик.
Индустриальный партнер по проекту ФГУП «ИРЭА» подготовил:
• отчет о патентных исследованиях;
• аннотационный отчет, включающий обоснование и разработку блок-схем и теплогидравлических и аэродинамических схем котлов.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе выполненными надлежащим образом. - Разработка системы рекуперации низкопотенциальной теплоты уходящих газов котлов, сжигающих природный газ
В ходе выполнения проекта «Разработка системы рекуперации низкопотенциальной теплоты уходящих газов котлов, сжигающих природный газ» по Соглашению о предоставлении субсидии № 14.577.21.0147 от 28.11.2014 г. с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 2020 годы» на этапе № 2 в период с 01 января 2015 г. по 30 июня 2015 г. выполнены следующие работы:
Работы, выполняемые за счет Субсидии:
1. Проведение компьютерного моделирования совместной работы СРНТ с паровым и водогрейным котлами для выбора параметров работы экспериментальной установки.
2. Разработка программного обеспечения для выполнения тепловых расчетов и определения основных конструктивных параметров ЭУРНТ.
Работы, выполняемые за счет Индустриального партнера:
3. Разработка принципиальной схемы создаваемой ЭУРНТ.
4. Выполнение тепловых расчетов и определение основных конструктивных параметров экспериментальной установки с помощью разработанного программного обеспечения.
При этом были получены следующие результаты:
Исполнитель проекта МИРЭА подготовил:
• отчет по разработке компьютерных моделей совместной работы СРНТ с паровым и водогрейным котлами;
• отчет по разработке программного обеспечения для выполнения тепловых расчетов и определения основных конструктивных параметров ЭУРНТ.
Индустриальный партнер по проекту ООО НПО «Ремтепло» подготовил:
• отчет по разработке принципиальной схемы создаваемой ЭУРНТ;
• отчет о проведении тепловых расчетов и определении основных конструктивных параметров экспериментальной установки.
В настоящий момент результаты работ по этапу №2 предоставлены в Дирекцию НТП для получения экспертной оценки.
В ходе выполнения проекта «Разработка системы рекуперации низкопотенциальной теплоты уходящих газов котлов, сжигающих природный газ» по Соглашению о предоставлении субсидии № 14.577.21.0147 от 28.11.2014 г. с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 28 ноября 2014 г. по 31 декабря 2014 г. выполнены следующие работы:
Работы, выполняемые за счет Субсидии:
1. Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы по системам рекуперации низкопотенциальной теплоты (СРНТ) уходящих газов котлов, сжигающих природный газ - не менее 15 научно-информационных источников за период 2009 – 2014 гг. с выбором и обоснованием направления исследований и способов решения поставленных задач.
2. Разработка структурно-функциональной схемы СРНТ в составе: блок предварительного охлаждения (разрабатывается), контактного теплообменника для охлаждения дымовых газов (разрабатывается), контактного теплообменника для подогрева и увлажнения воздуха подаваемого на горение (разрабатывается), насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовая труба, нейтрализатор, рекуперативный теплообменник для дополнительного подогрева воздуха, дымососа, вентилятора, трубопроводов, газоходов, необходимой арматуры (шибера и задвижки) и датчиков(температуры и расхода дымовых газов, воды, воздуха).
Работы, выполняемые за счет Индустриального партнера:
3. Патентные исследованиях по ГОСТ 15.011-96 по тематике ПНИЭР за последние 5 лет.
4. Разработка компьютерной модели совместной работы СРНТ с паровым и водогрейным котлами для выбора параметров работы экспериментальной установки рекуперации низкопотенциальной теплоты (ЭУРНТ) уходящих газов котлов, сжигающих природный газ.
При этом были получены следующие результаты:
Исполнитель проекта МГТУ МИРЭА подготовил:
• отчет о прикладных научных исследованиях, включающий обзор современной научно-технической литературы по теме;
• сравнительную оценку вариантов возможных решений исследуемой проблемы;
• отчет о разработке структурно-функциональной схемы системы рекуперации низкопотенциальной теплоты (СРНТ) уходящих газов котлов.
Индустриальный партнер по проекту ФГУП «ИРЭА» подготовил:
• отчет о патентных исследованиях;
• отчет по разработке компьютерных моделей совместной работы СРНТ с паровым и водогрейным котлами.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе выполненными надлежащим образом. - Соглашение от 27.11.2018 № 075-02-2018-192 «Создание цифровых устройств демодуляции и декодирования сигналов в составе интеллектуальных телекоммуникационных систем спутниковой связи для наземных космических станций»
Научный руководитель – Профессор, Кулагин В.П.
Сроки выполнения – 2018-2020 гг.
Индустриальный партнер – АО «Московские микроволны», Москва.
Проект выполняется в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
Целью проекта является создание экспериментального образца (ЭО) приемного демодуляционного модуля цифровой обработки сигналов, обеспечивающего работу со сложными видами модуляции в широком диапазоне скоростей передачи, для использования в системах спутниковой связи (наземные приемные комплексы и станции спутниковой связи, а также новые и усовершенствованные интеллектуальные телекоммуникационные системы космической связи).
Научная проблема, на решение которой направлен проект, заключается в разработке научнотехнического задела и реализации комплекса научно-технических и аппаратно-программных решений, направленных на создание приемных демодуляционных модулей цифровой обработки сигналов, работающих со сложными видами модуляции в широком диапазоне скоростей передачи для использования в системах спутниковой связи, включая наземные приемные комплексы и станции спутниковой связи, а также новые и усовершенствованные интеллектуальные телекоммуникационные системы космической связи.
Актуальность проводимых исследований по проекту определяется ценностью ожидаемых результатов для реализации приоритетов Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации по обеспечению связанности территории РФ за счет создания интеллектуальных транспортных и телекоммуникационных систем, определенных Стратегией научно-технологического развития Российской Федерации (Указ Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016г. N642).
Новизна проекта заключается в разработке нового технического решения, полученного с использованием новых технологий, практических инструментов и современной микроэлектронной базы, поскольку имеющиеся в настоящее время подходы не отражают в полной мере требования к его работе в составе радиотракта приемного комплекса действующих и перспективных наземных комплексов и станций спутниковой связи, наземных космических станций и усовершенствованных интеллектуальных телекоммуникационных систем спутниковой связи. Практическая значимость теоретических и экспериментальных исследований связана с созданием перспективных образцов отечественных приемных устройств станций спутниковой связи на основе новых высокоскоростных демодуляторов сигналов.
Результаты 2018 года - Соглашение 14.574.21.0142 от 26.09.2017 г. на выполнение прикладных научных исследований по теме «Разработка алгоритмов поиска, анализа и выявления мошеннических действий в финансовой сфере на основе методов анализа социальных связей, параллельной обработки графов и математического аппарата нейронных сетей»
Целью ПНИ является разработка прикладных решений применения современных нейросетевых методов для решения задач поиска, анализа и выявления мошеннических действий в финансовой сфере в сочетании с методами анализа социальных связей и параллельной обработки графов.
Основной особенностью создаваемого в ходе ПНИЭР экспериментального образца программного комплекса является применение алгоритмов анализа социальных сетей, data mining и нейросетевых методов, которые позволят повысит эффективность поиска, анализа и выявления мошеннических действий в финансовой сфере за счет отслеживания нестандартного поведения клиентов и предсказательной аналитики.
Реализация ПНИ и вывод на рынок решений на основе его результатов будут иметь следующие социально-экономические эффекты:
а) снижение ущерба для участников финансового рынка от мошеннических операций;
б) снижение совокупных затрат участников финансового рынка на обеспечение отслеживания и
в) предупреждения мошеннических операций;
г) снижение себестоимости финансовых услуг;
повышение доверия потребителей к рынку финансовых услуг.
В рамках этапа 2 выполнены экспериментальные исследования поставленных перед ПНИ задач, оценка и обобщение полученных результатов.
Получены следующие результаты:
а) Разработан экспериментальный образец программного комплекса поиска, анализа и выявления мошеннических действий в финансовой сфере (ЭО ПК ПАВМД);
б) Проведены исследовательские испытания ЭО ПК ПАВМД
в) Выполнено обобщение результатов ПНИ
г) Выполнена проверка результатов ПНИ на соответствие требованиям ТЗ
д) Выполнена оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей ПНИ
е) Выполнены оценка результативности ПНИ и оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем
ж) Сопоставлен анализ научно-информационных источников и результатов теоретических и экспериментальных исследований
з) Разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных ПНИ в реальном секторе экономики
Индустриальным партнером ООО «КПР» выполнены следующие работы за счет собственных средств:
а) Разработка программной документации на ЭО ПК ПАВМД
б) Разработка Программы и методик (ПМ) ИИ ЭО ПК ПАВМД
в) Разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) организации производства новой продукции на основе результатов ПНИ
г) Разработка технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка программного комплекса выявления и анализа мошеннических действий в финансовой сфере, на основе методов анализа социальных сетей, параллельной обработки графов и математического аппарата нейронных сетей».
- Соглашение от 26.09.2017 № 14.577.21.0273 Тема: «Разработка новых термостойких материалов с низкой диэлектрической проницаемостью для микроэлектроники на основе производных о- и п-ксилиленов, получаемых из соединений бензоциклобутена и циклофана»
Соглашение от 27.11.2018 № 14.577.21.0273
Научный руководитель – Профессор, Зубов В.П.
Сроки выполнения – 2018-2019 гг.
Индустриальный партнер – АО «ЦНИТИ «Техномаш», Москва.
Проект выполняется в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
Цели проекта:
- Разработка технологии производства бензоциклобутена и его модификаций; исследование возможности сополимеризации производных циклофана и бензоциклобутена;
- Разработка фото- и термоотверждаемых композиционных составов на основе производных бензоциклобутена и его сополимеров с циклофаном для микроэлектроники, в том числе СВЧ- электроники;
- Разработка технологии использования составов на основе бензоциклобутена и его производных для производства оптронов;
- Улучшение характеристик оптронов за счет использования разработанных составов;
- Создание экспериментальных образцов оборудования для производства бензоциклобутена.
Результаты 2018
Результаты 2019
- Соглашение от 26.09.2017 № 14.574.21.0148 тема: «Разработка научно-технических решений приоритезации и прогнозирования системы показателей состояния природной среды Арктической зоны Российской Федерации в наибольшей степени влияющих на обеспечение деятельности различных видов производственной и социальной инфраструктуры в сложных природно-климатических условиях»
Соглашение от 26.09.2017 № 14.574.21.0148
Научный руководитель – к.т.н. Коновалов А.М.
Сроки выполнения – 2017-2018 гг.
Индустриальный партнер – ООО "Открытый код"
Проект выполняется в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
Цели проекта:
- Создание предпосылок для повышения безопасности функционирования объектов производственной и социальной инфраструктуры в сложных природно-климатических условиях Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ).
- Разработка комплекса научно-технических решений для обеспечения мониторинга и прогнозирования гидрометеорологического и экологического состояния природной среды на акватории российских морей Северного Ледовитого океана и устьев впадающих рек на основе синергетического использования данных контактных и дистанционных измерений параметров окружающей среды, математического моделирования и геоинформационных технологий, а также обработки и систематизации гидрометеорологической, экологической и картографической информации.
- Разработка комплекса научно-технических решений для оценки показателей состояния природной среды по степени их влияния на различные виды промышленной и социальной инфраструктуры (по видам инфраструктуры).
Результаты 2018
- Соглашение о предоставлении субсидии от 28.07.2016 г. №14.583.21.0058 «Жидкие кристаллы в фотонике»
Соглашение о предоставлении субсидии от 28.07.2016 г. №14.583.21.0058
Уникальный идентификатор проекта RFMEFI58316X0018
Тема: «Жидкие кристаллы в фотонике»
Приоритетное направление: Информационно-телекоммуникационные системы (ИТ)
Критическая технология: Технологии информационных, управляющих, навигационных систем
Период выполнения: 28.07.2016 - 31.12.2018
Иностранный партнер: Департамент электронной и компьютерной инженерии Гонконгского университета науки и технологии
Ключевые слова: фотоника, оптоволоконные системы, технология оптической перезаписи, фазовая модуляция, нематические и сегнетоэлектрические жидкие кристаллы
Цель проекта
Проект направлен на решение проблемы, связанной с управлением оптическими свойствами жидких кристаллов (ЖК) за счёт изменения их структуры под действием микро (нано)структурированных фотоуправляемых поверхностей различной топологии в условиях пространственных ограничений, присущих различным элементам управления световыми потоками в оптоволоконных линиях связи, а также под действием электрических полей, что необходимо для создания высокоэффективных устройств фотоники, в том числе затворов и 2пи- модуляторов.
Основные результаты проекта в 2018 году:
Выполнено исследование процессов ориентационной релаксации в поверхностных слоях азокрасителя и жидкого кристалла, индуцированных светом с медленно вращающейся плоскостью поляризации.
Проведены экспериментальные исследования вязкоупругих свойств сегнетоэлектрических жидких кристаллов реологическими методами: определены модуль упругости K_phi, отношения К2и К+ к вращательной вязкости, сдвиговая вязкость. Для текучего СЖК-595, разработанного в данном проекте, в температурном интервале от 15°С до 35°С величина K_phi на порядок меньше, чем соответствующее значения для известных сегнетоэлектрических жидких кристаллов, а полученное значение эффективной сдвиговой вязкости по порядку величины занимает промежуточное значение между смектическими ЖК и нематическими ЖК.
Проведены дополнительные патентные исследования.
Решено уравнение Фоккера-Планка для слоя фотоориентанта, находящегося под воздействием световой волны с изменяющимся направлением плоскости поляризации в отсутствии и при наличии слоя ЖК.
Разработаны рекомендации по возможности использования результатов проекта в реальном секторе экономики.
Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки в 2018 году:
1. Программа для ЭВМ. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ "Программа определения формы объектов на микроскопическких изображениях" . №2017662958 от 12.12.2017.
2. Полезная модель. Заявка "УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ РЕОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ". №2018140224 от 15.11.2018.
Назначение и область применения результатов проекта:
Элементы волоконно-оптических систем связи, созданные на основе фотоориентируемых ЖК ячеек, позволят выпускать переключатели, фильтры, аттенюаторы, эквалайзеры, контроллеры поляризации, дефлекторы и другие волоконно-оптические компоненты.
- Соглашение от 29.09.2016 № 14.577.21.0219 тема: «Оптические транзисторы на основе метаматериалов»
Соглашение от 29.09.2016 № 14.577.21.0219
Научный руководитель – Академик РАН, д.ф-м.н. Сигов А.С.
Сроки выполнения – 2016-2018 гг.
Индустриальный партнер – ООО "НПК Фотрон-Авто"
Проект выполняется в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
Цели проекта:
- разработка перспективных элементов фотоники − оптических транзисторов (ОТ) на основе метаматериалов для использования в качестве ключевых универсальных элементов логических оптических схем, включая оптические триггеры цифровых устройств, а также в качестве высокоскоростных и многофункциональных управляющих элементов для оптических датчиков, модуляторов, приёмников;
- разработка технологии изготовления ОТ, включая технологии изготовления его основных новых узлов: электрооптического, плазмонного и из метаматериала;
- разработка технологической оснастки, необходимой для изготовления ОТ.
Указанные цели выполнения ПНИЭР обеспечивают выполнение исследований в рамках одного из приоритетов развития современной мировой и отечественной науки: обеспечения значительного повышения скорости и объёма обработки данных для цифровых, интеллектуальных производственных технологий, роботизированных систем машинного обучения и искусственного интеллекта. Создание оптического транзистора (ОТ), то есть устройства, аналога электронного транзистора, в котором один оптический сигнал переводится в другой оптический сигнал с когерентным изменением интенсивности света (оптический переключатель с оптическим управлением), является важной актуальной проблемой оптоэлектроники. Решение этой проблемы позволит создавать полностью оптические системы обработки цифровой информации с тактовыми частотами переключения, соответствующих терагерцовой области (300 ГГц и выше).
Результаты 2018
- Сведения о ходе выполнения проекта «Создание цифровых устройств демодуляции и декодирования сигналов в составе интеллектуальных телекоммуникационных систем спутниковой связи для наземных космических станций»
Соглашение о предоставлении субсидии от «05» июня 2019 г. № 075-15-2019-058
Этап 2
Проект выполняется в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
Период выполнения: 2018 – 2020 гг.
Исполнитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" (РТУ МИРЭА)
Индустриальный партнёр: АО «Московские микроволны», Москва.
Целью проекта является создание экспериментального образца (ЭО) приемного демодуляционного модуля цифровой обработки сигналов, обеспечивающего работу со сложными видами модуляции в широком диапазоне скоростей передачи, для использования в системах спутниковой связи (наземные приемные комплексы и станции спутниковой связи, а также новые и усовершенствованные интеллектуальные телекоммуникационные системы космической связи).
Научная проблема, на решение которой направлен проект, заключается в разработке научно-технического задела и реализации комплекса научно-технических и аппаратно-программных решений, направленных на создание приемных демодуляционных модулей цифровой обработки сигналов, работающих со сложными видами модуляции в широком диапазоне скоростей передачи для использования в системах спутниковой связи, включая наземные приемные комплексы и станции спутниковой связи, а также новые и усовершенствованные интеллектуальные телекоммуникационные системы космической связи. Актуальность проводимых исследований по проекту определяется ценностью ожидаемых результатов для реализации приоритетов Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации по обеспечению связанности территории РФ за счет создания интеллектуальных транспортных и телекоммуникационных систем, определенных Стратегией научно-технологического развития Российской Федерации (Указ Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016г. N642).
Новизна проекта заключается в существе технического решения, полученного с использованием новых технологий, практических инструментов и современной микроэлектронной базы при создании приемных систем станций спутниковой связи. Практическая значимость теоретических и экспериментальных исследований связана с изготовлением перспективных образцов отечественных приемных устройств станций спутниковой связи на основе высокоскоростных демодуляторов сигналов.
В соответствии с Планом-графиком и Техническим заданием проекта в 2019 году за счет бюджетных и внебюджетных средств выполнены следующие работы:
- Проведена разработка алгоритмов функционирования аппаратуры демодуляции и декодирования сигналов, в т.ч. в условиях обеспечения помехозащищенности и помехоустойчивости.
- Разработано программное обеспечение, реализующее алгоритмы работы демодуляционного модуля, разработана документация на программы для ЭВМ, проведены дополнительные патентные исследования.
- Определены требования к техническим характеристикам устройства демодуляции и декодирования сигналов и его функциональных блоков.
- Разработаны требования по изготовлению, монтажу и отладке составных частей демодуляционного модуля.
- Разработана эскизная конструкторская и технологическая документация на экспериментальный образец (ЭО) демодуляционного модуля.
- Разработана Программа и методики исследовательских испытаний ЭО.
- Разработана техническая документация на стенд для тестирования и настройки технических и электрофизических характеристик ЭО демодуляционного модуля и его составных частей, на основании которой создан экспериментальный стенд.
- Для изготовления и контроля функциональных блоков и узлов демодуляционного модуля создан комплекс аналитического и вспомогательного оборудования.
Тем самым сформирована основа для последующих экспериментальных исследований поставленных в проекте задач.
Результативность предоставления субсидии подтверждается достигнутыми показателями, в частности:
1) мероприятия по демонстрации и популяризации результатов и достижений науки за период выполнения проекта – участие в ежегодной национальной выставке «ВУЗПРОМЭКСПО-2019», а также в 3-х международных научно-технических конференциях:
- Международная XIV IEEE-Сибирская конференция по управлению и связи (SIBCON–2019), Томск, Россия, 18-20 апреля 2019 г.;
- Международный IEEE семинар по проектированию и технологии производства электронных средств (SED-2019), в рамках ежегодной Международной научно-практической конференции «Информационные инновационные технологии» (I2T-2019), 22-26 апреля 2019г. Прага, Чехия;
- Международная конференция IEEE по вычислениям и робототехнике в реальном времени (IEEE RCAR 2019) Иркутск, Россия, 4 – 9 августа 2019 года;
2) число публикаций по результатам проекта: 2 публикации в сборниках трудов международных конференций, индексируемых в базе данных Scopus;
3) охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД) в рамках проекта:
- Свидетельство на программу для ЭВМ «Программа моделирования канала передачи дискретных сообщений методом QPSK на фоне нефлуктуационных помех» №2019617939 от 25.06.2019;
- Свидетельство на программу для ЭВМ «Программа адаптивного цифрового фильтра со слежением за фазой сигнала» № 2019661320 от 27.08.2019.
- Патент на полезную модель «Адаптивный цифровой фильтр для подавления нефлуктуационных помех», № RU194496U1 (дата публикации: 12.12.2019) по заявке № 2019119679 от 25.06.2019.
Результаты работ 2019 года показали, что цели этапа проекта достигнуты и все поставленные задачи решены полностью с качеством, соответствующим требованиям ТЗ. Достигнутые показатели результативности субсидии соответствуют требованиям соглашения о предоставлении субсидии.
Полученные результаты полностью соответствуют требованиям Технического задания и Плана-графика выполняемого проекта.
- Синхронизация сетей умных датчиков и исполнительных устройств для интеллектуального и эффективного управления водными ресурсами (SyncWater)
Соглашения Электронного бюджета: 075-15-2020-006 (Внутренний номер соглашения 05.616.21.0129).
Уникальный идентификатор соглашения: RFMEFI61620X0129
Приоритетное направление: Рациональное природопользование
Период выполнения: 24.03.2020 - 30.09.2020
Проект выполнен в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно- технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
Руководитель: Романов Алексей Михайлович, доцент, к.т.н.
Иностранный партнер: Университет прикладных наук Оффенбурга, Германия
Ключевые слова: управление водными ресурсами, умные датчики, умные исполнительные устройства, сети датчиков и исполнительных устройств, беспроводная связь, связанность, детерминированная во времени связь, синхронизация, вай-фай, чувствительные ко времени сети, задачно-ориентированные протоколы связи.
1. Цель проекта
Целью проекта является разработка ключевых технологий, которые позволят улучшить качество функционирования и снизить издержки, связанные с содержанием крупномасштабных объектов управления водными ресурсами за счёт повышения связанности и взаимной интеграции их систем управления, основанных на широком применении интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств. Ключевые объекты разработки:
-
технология точной синхронизации сетей умных датчиков с использованием проводных и беспроводных сетей с высокой пропускной способностью;
-
гибкие высоконадежные протоколы связи, оптимизированные для приложений управления водными ресурсами.
2. Основные результаты проекта
Разработан метод взаимной синхронизации интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств на основе проводных сетей TSN и беспроводных сетей стандарта IEEE802.11, предназначенный для взаимной синхронизации и обеспечения детерминированного во времени информационного обмена в сетях умных датчиков и исполнительных устройств.
Разработаны схемотехнические решения подсистем беспроводной связи интеллектуальных датчиков, исполнительных устройств и необходимых элементов сетевой инфраструктуры, поддерживающие взаимную синхронизацию и синхронизацию с внешними сетями Ethernet TSN, предназначенный для реализации метода взаимной синхронизации в сетях интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств.
Разработана модель информационного обмена системы управления крупномасштабного объекта управления водными ресурсами, основанная на широком применении интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств, предназначенная для предсказания желаемой пропускной способности и джиттера для каждого сегмента в сетях интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств.
Разработан стек задачно-ориентированных программных протоколов для сетей интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств крупномасштабных объектов управления водными ресурсами, предназначенный для обеспечения надежности и детерминированного информационного обмена в сетях интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств различного масштаба.
Разработанный метод взаимной синхронизации интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств на основе проводных сетей TSN и беспроводных сетей стандарта IEEE802.11 обеспечивает: точность взаимной синхронизации беспроводных устройств в рамках одного беспроводного сегмента не хуже 5 мкс; точность взаимной синхронизации беспроводных устройств и узлов проводной сети стандарта TSN не хуже 10 мкс; пропускную способность не хуже 10 Мбит/c.
Схемотехнические решения подсистем беспроводной связи интеллектуальных датчиков, исполнительных устройств и необходимых элементов сетевой инфраструктуры, поддерживающие взаимную синхронизацию и синхронизацию с внешними сетями Ethernet TSN обеспечивают: реализацию метода взаимной синхронизации интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств на основе проводных сетей TSN и беспроводных сетей стандарта IEEE802.11 имеют себестоимость крупносерийного изготовления подсистемы беспроводной связи для одного интеллектуального датчика или исполнительного устройства не превышающую 50 евро.
Модель информационного обмена системы управления крупномасштабного объекта управления водными ресурсами, основанная на широком применении интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств и позволяющая предсказывать желаемую пропускную способность и джиттер для каждого сегмента сети позволяет: описывать смешанные сети, включающие в себя проводные и беспроводные сегменты; описывать сети, включающие в себя не менее 128 узлов; производить оценку требуемой пропускной способности и джиттера для каждого отдельного сегмента сети (проводного или беспроводного).
Стек задачно-ориентированных программных протоколов для сетей интеллектуальных сенсоров и исполнительных устройств крупномасштабных объектов управления водными ресурсами, обеспечивающий надежность, масштабируемость, временной детерминизм информационного обмена, высокую пропускную способность, беспрепятственный поток сообщений по сегментам проводной и беспроводной связи, а также возможность централизованных и децентрализованных потоков данных между узлами позволяет: вести информационный обмен между узлами с максимальной пропускной способность не менее 10 Мбит/c; вести детерминированный во времени информационный обмен (при использовании соответствующего аппаратного обеспечения) с джиттером не хуже 10 мкс; поддерживать не менее 128 активно функционирующих узлов; работать в сетях, сочетающих в себя проводные и беспроводные сегменты; вести информационный обмен между узлами, как в централизованном, так и в децентрализованном режимах.
Полученные результаты являются новыми и патентоспособными. Высокий уровень полученных результатов подтверждается тем, что статья, написанная по результатам работы опубликована в журнале IEEE Transactions on Industrial Informatic, входящем в тройку наиболее авторитетных журналах по категориям Automation & control systems и Engineering, industrial индекса Web of Science: A. M. Romanov, F. Gringoli and A. Sikora, "A Precise Synchronization Method for Future Wireless TSN Networks," in IEEE Transactions on Industrial Informatics, doi: 10.1109/TII.2020.3017016.
3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки
Полезная модель, патент RU 199 082 U1 дата выдачи 23.08.2020 "Устройство регистрации меток времени событий синхронизации интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11", Россия
Изобретение, заявка на выдачу патента 2020117531 от 29.05.2020 "Синхронизация сетевого устройства для беспроводной связи, в частности, сетевого терминала в беспроводной сети", Россия
4. Назначение и область применения результатов проекта
Разработанные решения служат интеграции в единое целое схемотехнических решений подсистем беспроводной связи и стандартного аппаратного обеспечения интеллектуальных датчиков, исполнительных устройств и необходимых элементов сетевой инфраструктуры (коммутаторов, точек доступа и т.д.), предназначенных для работы на объектах управления водными ресурсами. Кроме того, полученные решения могут использоваться на любых хозяйственных объектах с распределенной системой датчиков.
Ключевые компоненты разработанных решений будут запатентованы и предложены для коммерческого внедрения как AUMA Riester GmbH & KG, так и широкому кругу потенциальных поставщиков компонентов и системных интеграторов в области интеллектуального управления водными ресурсами в Германии, России и других странах.
5. Эффекты от внедрения результатов проекта
Повышение эффективности систем управления водными ресурсами важно с точки зрения повышения качества очистки сточных вод, бережного природопользования, защиты населения от возможных катастроф, связанных с работой предприятий управления водными ресурсами.
6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта
На этапе выполнения проекта коммерциализации не предусмотрена.
7. Наличие соисполнителей
Соисполнители отсутствуют
-
© 2024 МИРЭА - Российский технологический университет
Вход в личный кабинет студента
Восстановить пароль