Наука

Одним из направлений научной работы кафедры «ИКТ» является разработка и внедрение цифровых технологий обработки радиосигналов для средств сотовой радиосвязи, радиолокации, радионавигации, радиотехнической разведки и радиоэлектронной борьбы. В частности, на кафедре в течение трёх десятилетий проводятся научные исследования в области:

разработки и внедрения цифровых технологий запоминания и воспроизведения радиосигналов в широком частотном диапазоне для решения задач радиоэлектронного противодействия и радиотехнической разведки;
разработки на базе теоретико-игровых моделей помехоустойчивых алгоритмов приема и обработки радиосигналов в условиях действия преднамеренных помех;
разработки и внедрения цифровых помехоустойчивых систем передачи телеметрической информации.

Научно-исследовательские работы проводятся сотрудниками кафедры в Научно-исследовательском институте цифровых систем обработки и защиты информации ЮУрГУ (НИИ ЦС ЮУрГУ), созданным в 1987 году специальным распоряжением Совета Министра СССР для разработки и внедрения цифровых технологий обработки СВЧ-радиосигналов.

Научно-исследовательские работы выполняются по государственным заказам, по грантам Минобрнауки РФ, по заказам ведущих организаций Уральского региона и других регионов РФ.

В частности большой объем НИОКР в течение последних 25 лет выполняется по заказам ФГУП «НИИ Экран». К проведению научно-исследовательских работ широко привлекаются студенты. Ежегодно проводятся научные конференции сотрудников кафедры, НИИ ЦС и студентов. Для публикаций работ сотрудников и студентов на кафедре ИКТ и НИИ ЦС ЮУрГУ выпускается научно-технический электронный журнал «Цифровые радиоэлектронные системы».

К другим направлениям научной работы кафедры «ИКТ» относятся:

1. Проектирование микропроцессорных систем и устройств (доц. Багаев В.Н., доц. Гак С.П., доц. Милованов В.В., ст.преп. Комин Ю.А.).

2. Проектирование систем управления быстрыми технологическими процессами и создание компьютеризированных интегрированных производств (профессор Тележкин В.ф., доц. Угаров П.А., доц. Девятов М.А.).

3. Проектирование источников электропитания (инж. Манахов В.А.).

4. Разработка вычислительных устройств с использованием цифровых методов обработки информации; исследования в области создания вычислительных сетей и интеллектуальных информационных технологий; проектирование микропроцессорных систем и комплексов; проектирование систем управления быстрыми технологическими процессами и создание компьютеризированных интегрированных производств (проф. Тележкин В.Ф., доц. Казимиров А.Н., доц. Рагозин А.Н., доц. Милованов В.В.).

Практическое применение следующих разработок:

системы автоматизации отпуска горюче-смазочных материалов;
системы ограничения доступа в помещения, охранные функции и системы сбора информации о несанкционированном доступе;
устройства ограничения доступа при работе с компьютерами (аппаратная защита);
устройства контроля и учета тепловой энергии (теплосчетчики);
измерительных приборов (приборы контроля) теплофизических и электрических параметров изделий из графитовых материалов;
устройства дистанционного включения и регулирования осветительных приборов;
электронных устройств в измерительной технике.

Внедрены следующие работы:

Ультразвуковая технология и микропроцессорные системы регистрации на железнодорожном транспорте.
Используются разработанные сотрудниками кафедры микропроцессорные технологии в системах безопасности и ограниченного доступа.
Разработаны современные технико-технологические комплексы по переработке материалов в химической и пищевой отраслях промышленности.

Осуществлена заявка на участие сотрудников кафедры ИКТ в приоритетном направлении развития №1 «Энергосбережение в социальной сфере» программы создания национального исследовательского университета по направлениям:

Беспроводные сверхширокополосные малогабаритные приемопередатчики информации для мониторинга в энергосберегающих автоматизированных системах, использующие хаотический сигнал в качестве носителя информации. Инновационная техническая составляющая проекта – это беспроводная сверхширокополосная система сбора данных.
Перспективные энергосберегающие технологии в топливно-энергетическом комплексе. Ультразвуковая суперкавитационная настраиваемая промышленная установка для смешивания мазута и воды (водномазутные эмульсии).
Автономная энергосберегающая электроэнергетика.

Данный проект с точки зрения используемых видов топлива имеет практически неограниченные возможности. Электроэнергия может вырабатываться из вторичных ресурсов, путем утилизации промышленных отходов. Кроме того, для автономных электростанций в настоящее время разработаны и реализуются новые технологии получения искусственных композиционных видов топлива или топлива нового поколения. Это топливо называют водо-угольной суспензией или водо-угольным топливом (ВУТ). Водо-угольная смесь - это смесь воды и угля становится, которая является превосходным жидким топливом. Если говорить точно, в водо-угольной суспензии нет ни угля, ни воды, она не является простой смесью. Для приготовления водо-угольного топлива угольная масса подвергается тончайшему измельчению - средний размер поверхности частицы меньше одного микрона. Эта особенность и является одним из важнейших моментов в получении топлива. Вода также в этой смеси теряет свои обычные свойства. Поверхностное натяжение водяных капелек при распылении в измельченной угольной массе проявляется столь сильно, что в полученной дисперсно-коллоидной смеси разделить твердые частички и водные элементы невозможно. Таким образом, эти капельки представляют собой практически однородную структуру, более того, в каждой из них содержатся все компоненты твердой структуры. И когда такая капелька попадает в высокотемпературную среду, начинается поверхностное испарение воды, точнее, условной воды, сопровождающееся увеличением объема этих капелек. Пар препятствует не только проникновению кислорода к поверхности частиц, но и тепла, и каждая капля испаряется невероятно медленно. Практически сразу после испарения поверхностного слоя частицы воспламеняются. При правильной организации процесса, при распылении топлива форсункой его горение начинается прямо на срезе форсунки. В результате горения нового вида топлива не отмечается химической неполноты горения - сгорание полное, очень быстрое и компактное. На сегодня в РФ уже разработано искусственное топливо не только для котлов, но и для дизельных и газотурбинных двигателей, причем его можно производить из самых различных видов местных углей.

Коллектив кафедры также участвует в развитии традиций научной школы приборостроительного факультета в области систем управления подвижными объектами, систем локального цифрового автоматического управления и в области создания встроенных информационно - управляющих и информационно-взаимодействующих систем. Кафедра имеет научные контакты с зарубежными университетами и фирмами. Мы являемся ежегодными участниками международной конференции по цифровой обработке сигналов и ее применению, проводимой Российским научно-техническим обществом по радиотехнике, электронике и связи имени А.С. Попова.

Практическое применение разработок кафедры:

системы автоматизации отпуска горюче-смазочных материалов;
системы ограничения доступа в помещения, охранные функции и системы сбора информации о несанкционированном доступе;
устройства ограничения доступа при работе с компьютерами (аппаратная защита);
устройства контроля и учета тепловой энергии (теплосчетчики);
измерительные приборы (приборы контроля) теплофизических и электрических параметров изделий из графитовых материалов;
устройства дистанционного включения и регулирования осветительных приборов;
электронные устройства в измерительной технике.

Внедрены разработки кафедры:

ультразвуковая технология и микропроцессорные системы регистрации на железнодорожном транспорте;
используются разработанные сотрудниками кафедры микропроцессорные технологии в системах безопасности и ограниченного доступа;
разработаны современные технико-технологические комплексы по переработке материалов в лакокрасочном и пищевой отраслях промышленности.

Готовятся к внедрению:

«Дистанционное управление кран - балками». Целью работы является исполнение оборудования на основе микропроцессорных технологий для выполнения требований по технике безопасности при эксплуатации кран-балок в условиях повышенной влажности и загазованности.
Ультразвуковой гомогенизатор майонеза.
Система бесконтактной дефектоскопии рельс и микропроцессорная система для оперативной индикации и регистрации сигналов в магнитной дефектоскопии рельс.
Ультразвуковое оборудование для мойки стеклянной тары.
Комплект ультразвуковых устройств для повышения производительности технологической линии по производству кирпича, повышения качества и контроля качества выпускаемой продукции.

Заказчиками научных и практических разработок кафедры являются: НИИИТ РК, ОАО «Уралсвязьинформ», ГРЦ г. Миасс, КБ-26 и 22 ОАО Челябинский радиозавод «Полёт», НТЦ ОКБ ОАО Челябинский радиозавод «Полёт», ОАО Челябинский радиозавод «Полёт», ООО «Планар», ЗАО «НИИИТ–РТС», ЮУЖД, ЧЦЗ, ЧЛЗ, Завод «КЕММА». НИИИТ РК, ООО НТЦ «Приводная техника», ОАО «Электромашина», НИИИТ, ПГ «Метран», «Билайн», «Мегафон», МТС, ОАО «Теплоприбор», ПО «Маяк», РФЯЦ-ВНИИТФ им. академика Забабахина Е.И. г. Снежинск, ОАО «Челябэнерго», ЗАО «Южурал - Транстелеком».

Студентами и аспирантами кафедры выполнены гранты Министерства образования и науки, Токийского университета и других заказчиков по темам:

«Структурное проектирование радиоэлектронных систем на основе нейросетевых технологий»;
«Система адаптации ультразвукового оборудования в микро - и нано - технологиях при обработке продуктов питания и материалов различного назначения»;
«Структурно-параметрический синтез искусственных нейронных сетей»;
«Структурно-параметрический синтез систем биометрической идентификации личности»;
«Оптимизация получения аналитических данных для информационной системы».