Проекты — Институт физических исследований и технологий РУДН

В связи с наблюдаемыми климатическими изменениями и ухудшением качества атмосферного воздуха во многих регионах планеты растет актуальность мониторинга озона и его прекурсоров в приземном слое атмосферы больших мегаполисов, их пригородов и в фоновых регионах. Озон является одним из наиболее опасных загрязнителей приземного воздуха, его высокие концентрации повышают риски целого ряда заболеваний. приводят к снижению урожайности и губительно сказываются на состоянии экосистем. В РУДН заложена инструментальная основа для создания сети мониторинга озона, его прекурсоров и основных метеопараметров атмосферы, работает несколько станций мониторинга, проводятся непрерывные долгосрочные измерения, накопление и анализ данных, исследуются закономерности пространственных и временных вариации исследуемых параметров в мегаполисе, его пригородах и фоновом регионе. Проводятся исследования. направленные на совершенствование метрологической базы атмосферного анализа, разработку и внедрение новых, в том числе лазерных, технологий для исследований в области химии и физики атмосферы, определения ее окислительного потенциала, количественного определения качества атмосферы.

Непрерывный и долговременный мониторинг приземного озона, его прекурсоров и основных метеопараметров в атмосфере Москвы, ее пригородов и фоновых районах.
Исследование основных временных и пространственных вариаций содержания озона и его прекурсоров в приземной атмосфере и их связи с основными метеопараметрами.
Разработка методов лазерного молекулярного анализа и устройств для атмосферного анализа.

Обеспечить непрерывный и долговременный сбор данных по концентрациям озона, его прекурсоров и основным метеопараметрам на нескольких университетских станциях мониторинга, расположенных в Москве, ее пригородах и фоновом районе.
Провести объединение станций в единую сеть и организовать централизованный сбор и накопление данных.
Разработать новые методы анализа данных.
Провести исследование основных временных и пространственных закономерностей изменения концентраций озона и его прекурсоров в приземной атмосфере.
Выявить долговременные тренды, сезонные и циркадные вариации и зависимости исследуемых величин от основных метеопараметров: температуры, влажность, силы и направления ветра.
Провести исследования в области лазерного молекулярного анализа. направленные на совершенствование технической и метрологической базы атмосферного анализа.
Разработать новые, в том числе лазерные, технологии для исследований в области химии и физики атмосферы, определения ее окислительного потенциала, количественного анализа качества атмосферы.

2019 г. Заказчик Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» Проект: «Разработка типовой автоматизированной системы мониторинга приземной атмосферы (совместно с ИОФ РАН), руководитель Андреев В.В.
Банк данных по содержанию озона и его прекурсоров в атмосфере Москвы, ее пригородах и фоновом регионе.
Публикации в научных изданиях по физике и химии атмосферы, лазерной спектроскопии.
Подготовка бакалавров и магистров.

Андреев Виктор Викторович
ИФИТ
доцент, заместитель директора ИФИТ
кандидат физико-математических наук

Коновальцева Людмила Владимировна
ИФИТ
доцент, заместитель директора ИФИТ
кандидат физико-математических наук

Кравченко Николай Юрьевич
ИФИТ
доцент, заместитель директора ИФИТ
кандидат физико-математических наук

Чупров Денис Викторович
ИФИТ
старший преподаватель

Исследуются резонансные и авторезонансные механизмы взаимодействия заряженных частиц с электромагнитными волнами, распространение электромагнитных волн в слоисто-неоднородных средах. Выполняются разработки в области источников частиц и излучения различного назначения, в том числе, для диагностических, космических и технологических нужд.

Проект направлен на комплексное исследование некоторых самосогласованных механизмов формирования плазменных потоков в магнитном поле под влиянием электромагнитных волн. Рассматриваются как механизмы генерации, связанные с внешним волновым воздействием на плазму, так и формирование потоков, вызванное раскачкой собственных мод. В лабораторных экспериментах, проводимых на существующих стендах, апробируются варианты создания и управления макроскопическими потоками плазмы.

Теоретическое и экспериментальное изучение плазмофизических процессов, в том числе, фундаментальных процессов резонансного взаимодействия микроволнового излучения с магнитоактивной плазмой с целью разработки и создания принципиально новых высокоэффективных и экономичных источников частиц и излучений, создания новых образцов наноматериалов и исследования их свойств

создание, разработка и реализация методов управления параметрами самоорганизующейся замагниченной плазмы в современных плазменных системах;
разработка инновационных методов и приборов плазменной генерации электромагнитного излучения и потоков частиц;
развитие вакуумно-плазменных технологий получения наноструктур и материалов;

1999 – 2001 гг. Грант Европейского сообщества – INTAS Проект: «Study of the possibility to create a compact X-ray source based on mirror magnetic trap for application in science, technology and medicine» (совместно с НИЦ Курчатовский институт, ИПФ РАН, Ecole Polytechnique -France, Ruhr-Universitat — Germany), руководитель от РУДН Андреев В.В.
2002 – 2005 гг ФЦП «Интеграция науки и высшего образования России на 2002–2006». Проект: «Разработка плазменного генератора рентгеновского излучения» (совместно с НИЦ Курчатовский институт, руководитель Андреев В.В.
2009 г. Федеральное агентство по науке и инновациям РФ Государственный контракт № 02.740.11.0237 Проект: «Моделирование динамических процессов в замагниченной плазме токамака». (совместно с НИЦ Курчатовский институт), руководитель Ильгисонис В.И.
2009 г. заказчик Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений Госстандарта РФ (ВНИИОФИ)
Проект : «Микроволновый плазменный источник излучения в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра» , руководитель Андреев В.В.
2010 — 2011 гг. Заказчик Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» Проект: «Плазменный генератор жесткого тормозного излучения» (совместно с ГНЦ РФ ТРИНИТИ), руководитель Андреев В.В.
2016 – 2018гг. Грант РФФИ Проект: «Квазикогерентные структуры и неустойчивости в холловской плазме» (совместно с НИЦ Курчатовский институт), руководитель Ильгисонис В.И.
2017 – 2019 гг. Грант РНФ Проект: « Нелинейные процессы и волны в сильнонеравновесных плазменных системах с высокоэнергичными частицами и течениями» (совместно с НИЦ Курчатовский институт, University of Saskatchewan, Канада.), руководитель Смоляков А.И.
2018 – 2022гг. Грант РФФИ Проект: «Самосогласованные механизмы формирования плазменных потоков в системе плазма-электромагнитные волны» (совместно с НИЦ Курчатовский институт), руководитель Лахин В.П.

Использование современных программных решений и аппаратных ресурсов, объединенных единой универсальной программных платформой, позволяет создавать универсальные виртуальные инструменты с удобным для работы интерфейсомдля постановки и проведения сложного электрофизического эксперимента и различных технологических применений.

Проект направлен на разработку и комплексное внедрение инновационных программно-аппаратных средств и систем измерений и управления. Создаются системы реального времени, большого числа каналов сбора информации. Наличие различных специализированных библиотек позволяет решать большинство задач, с которыми сталкивается исследователь, технолог в процессе сбора, обработки и анализа получаемых результатов, включая взаимодействие через Интернет.

разработка более продвинутого, эффективного и высокой степени интерактивного способа решения поставленных задач без использования дорогостоящего оборудования;
техническое переоснащение уже существующего оборудования путем дооснащения их компьютерными системами сбора и обработки информации;
разработка автоматизированных систем отличающихся логической простотой настройки, модульностью, возможностью интегрирования с любыми программными платформами, универсальностью сбора информации с различных модулей, многоканальностью, обширной библиотекой приложений и методов обработки сигналов.

2004г Государственный контракт № 1076 Проект «Совершенствование системы подготовки специалистов в области естественных и инженерных наук на основе развития сети региональных центров перспективных прикладных информационных технологий коллективного пользования», руководитель Андреев В.В.;
2006г Заказчик: Монокристалл. Концерн «ЭНЕРГОМЕРА» г. Ставрополь Проект: «Система автоматического распознавания маркировки кристаллов», руководитель Андреев В.В.;
2006г Заказчик НИИШП. г. Москва: Проект: «Комплексная автоматизация линии тестирования статического дисбаланса покрышек», руководитель Андреев В.В.;
2007г Заказчик Коми ЛукОЙЛ. г. Усинск Проект: «Линия автоматизации нанесения и распознавания маркировки труб на ремонтной трубной базе», руководитель Андреев В.В.;
2007г Заказчик «Щербинский Лифтостроительный Завод». г. Щербинка; Проект: «Автономная измерительная специализированная система тестирования лифтов на базе ВИК-1», руководитель Андреев В.В.;
2007г Заказчик Институт металлургии РАН Проект: «Автоматизированная установка измерения параметров ферромагнитных материалов», руководитель Андреев В.В.;
2008г Государственный контракт № П422 Заказчик «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» Проект: «Разработка распределенной сети специализированного лабораторного оборудования удаленного доступа», руководитель Андреев В.В.;
2008-2009 гг. Заказчик РНЦ «Курчатовский институт», «Институт сверхпроводимости и физики твердого тела» и ООО «ЗЭЛЗ» Проект: «Создание автоматизированной системы выходного контроля качества сверхпроводящего магнитопровода проекта ITER», руководитель Андреев В.В.
2009 г Заказчик ОАО «Академинторг» Проект: «Создание автоматизированной системы управления установкой плазменного синтеза нанопорошков ИМЕТ РАН», руководитель Андреев В.В.
2009 г Государственный контракт № 07-16-08 «Плазмохимический участок синтеза нанопорошков», руководитель Андреев В.В.
2009 г Заказчик ФГУП «ТРИНИТИ», ОИВТ РАН, ЗАО «МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ И ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ» Проект: «Измерительный комплекс мобильной испытательной лаборатории на основе генератора импульсного напряжения», руководитель Андреев В.В.
2009 г Заказчик ФГУП «ТРИНИТИ» Проект: «Автоматизированная система контроля и управления систем давления газа генератора импульсного напряжения комплекса «АНГАРА», руководитель Андреев В.В.
2012 г Заказчик ИМЕТ РАН Проект: «Разработка комплекта программной документации на автоматизированную систему управления опытно-промышленной установкой плазмохимического синтеза нанопорошков диоксидов титана и кремния из хлоридного сырья», руководитель Андреев В.В.
2019-2021 гг. Заказчик ГНЦ РФ «ТРИНИТИ» Проект: «Разработка и изготовление системы управления блоками плазменного мазера НИОКР», руководитель Андреев В.В.
2022г. Заказчик ГНЦ РФ «ТРИНИТИ» Проект: «Разработка и изготовление компонентов пульта управления лабораторным образцом плазменного мазера-усилителя внешнего сигнала НИОКР», руководитель Андреев В.В.

Созданы и внедрены:

На базе ведущих ВУЗов РФ организованы и созданы 14 ИТ-центров в области естественных и инженерных наук на основе использования интерактивных программно-аппаратных средств и современных телекоммуникационных технологий.
Разработан измерительный комплекс мобильной испытательной лаборатории.
Запущена в эксплуатацию автоматизированная система контроля и управления комплекса «АНГАРА 5-1» — крупнейшей на континенте установкой для исследований по физике быстрых самосжатых разрядов.
Введена в эксплуатацию заводская лаборатория, оснащенная системой измерений, прошла метрологическую аттестацию и успешно функционирует на предприятии — Чепецкий механический завод корпорации ТВЭЛ.
Разработана и введена в эксплуатацию автоматизированная система управления опытно-промышленной установкой плазмохимического синтеза нанопорошков.

Проводится комплекс исследований по разработке принципов и методов моделирования динамики систем различного назначения. Определяется общее решение задачи стабилизации связей и приведения систем дифференциальных уравнений к требуемой структуре в соответствии с обобщенными условиями Гельмгольца. Разрабатываются методы построения уравнения динамики неголономных систем, решения задач управления антропоморфными механизмами, экзоскелетами, системами космической навигации, робототехническими и биомеханическими системами.

Модификация динамических показателей с учетом возможных отклонений от уравнений связей и разработка методов построения расширенной системы уравнений динамики управляемых систем;
Приведение уравнений динамики с учетом диссипации к форме уравнений Лагранжа и уравнений механики Гельмгольца;
Определение условий стабилизации связей многомерных систем управления высокого порядка, построение соответствующих уравнений возмущений связей, разработка численных методов решения уравнений динамики;
Разработка общих методов решения задач управления динамикой технических систем различного назначения: робототехнических систем, производственных процессов предприятий нефтяной, нефтехимической и автомобильной промышленности.

Проекты РФФИ:

2003-2005. Построение математической модели механических систем. (Руководитель Мухарлямов Р.Г.)
2006-2008. Математическое моделирование и обратные задачи динамики механических систем. (Руководитель Мухарлямов Р.Г.)
2009-2011. Математическое моделирование процессов динамики механических систем и их аналогов. (Руководитель Мухарлямов Р.Г.)
2013-2015. Моделирование динамики технических систем и разработка методов решения задач управления системой с программными связями. (Руководитель Мухарлямов Р.Г.)
2016-2018. Разработка методов решения задач управления технической системой с программными связями. (Руководитель Мухарлямов Р.Г.)
2019-2021. Разработка методов моделирования динамики многомерных систем и решения задач управления техническими системами с учетом стабилизации связей. (Руководитель Мухарлямов Р.Г.) ·

Публикации статей в научных журналах и выступление с докладами на научных конференциях;
Внедрение результатов проекта в учебный процесс программ магистратуры на факультете физико-математических и естественных наук РУДН.

Борисов Андрей Валерьевич,
д.ф.м.н., профессор ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»
Востриков Анатолий Сергеевич,
д.т.н., профессор НГТУ
Будочкина Светлана Александровна,
к.ф.м.н., доцент Математического института им. С. М. Никольского РУДН
Каспирович Иван Евгеньевич,
ассистент ИФИТ
Аскарова Камила Зуфаровна,
аспирант РУДН
Габдрахманова Наиля Талгатовна,
кандидат технических наук, доцент Математического института им. С. М. Никольского РУДН
Матухина Олеся Владимировна,
кандидат физико-математических наук, доцент НХТИ КНИТУ
Шорохов Сергей Геннадьевич,
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математического моделирования и информационных технологий РУДН