авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«Аналитическая справка о ходе реализации федеральной целевой программы «Научные и научно- педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы ...»

-- [ Страница 2 ] --

Новизна научных решений проекта заключается в разработке прогрессивной технологии получения низших олефинов из природного газа через стадию образования хлористого метила, которая обеспечивает снижение энерго- и капитальных затрат за счет исключения из производственной схемы энергозатратных технологий (производство синтез-газа).

Новизна научных решений проекта заключается в разработке прогрессивной технологии получения низших олефинов из природного газа через стадию образования хлористого метила, которая обеспечивает снижение энерго- и капитальных затрат за счет исключения из производственной схемы энергозатратных технологий (производство синтез-газа).В патентных материалах приводятся более низкие значения селективности образования этилена и пропилена, а также конверсии хлористого метила по сравнению с полученными в данном исследовании, что свидетельствует о их мировом уровне.

Области применения результатов проекта: нефтехимический комплекс.

Использование метана, извлекаемого из природного газа, в качестве сырья для получения низших олефинов позволит совершить качественный шаг к квалифицированной переработке природных ресурсов. Получение олефинов из природного газа изменит баланс использования углеводородного сырья нефтяного и газового происхождения, что приведет к переориентации производства различных углеводородов на более доступное сырье.

Использовать новый более экономичный метод получения низших олефинов могут как производители, так и потребители этих олефинов (газоперерабатывающие и нефтехимические предприятия).

В ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет» в ходе выполнения проекта «Разработка системы энергетического менеджмента на предприятиях АПК» (Государственный контракт №02.740.11.0481 от 18 ноября 2009) были получены следующие результаты:

Определены и апробированны математические модели элементов концепции энергоменеджмента предприятия АПК: прогногнозирования и нормирования энергопотребления, поиска аномальных энергопотребителей. Предложены алгоритмы и программы расчета показателей энергоэффективности сельскохозяйственного предприятия:

удельного расхода энергии на производство определенного вида продукции и энергоемкости предприятия.

Предложен способ стратификации семян сахарной свеклы оптическим излучением.

Отработаны технологические приемы. Получены результаты лабораторных и полевых испытаний стратификатора семян свеклы, повышающие урожайность не менее, чем на 15%.

Обоснована методика оптимизации архитектуры и адаптации нейросе-тевой модели множественной линейной регрессии первого порядка, с воз-можностью обучения и накопления результатов, к условиям сельскохозяйст-венного производства, позволяющей обеспечивать ошибку моделирования электропотребления не более 6%.

Предложен способ стратификации семян сахарной свеклы оптическим излучением, заключающимся в воздействии на них излучением 890 нм перед высевом с определенной временной выдержкой Обоснована методика оптимизации архитектуры и адаптации нейросе-тевой модели множественной линейной регрессии первого порядка, с воз-можностью обучения и накопления результатов, к условиям сельскохозяйст-венного производства, позволяющей обеспечивать ошибку моделирования электропотребления не более 6%.

Предложен способ стратификации семян сахарной свеклы оптическим излучением, заключающимся в воздействии на них излучением 890 нм перед высевом с определенной временной выдержкой. По утверждению исполнителей проекта, отдельные направления работы соответствуют мировому уровню, однако реальное сравнение с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень, не может быть осуществлено в силу разного менталитета и уровня культуры производства.

Области применения результатов проекта: энергоменеджмент предприятий АПК.

Результаты НИР внедряются:

• при энергоаудите базовых предприятий АПК Тамбовской и Курской областей, зданий и сооружений Мичуринского государственного аграрного университета;

• в технологических процессах производства сахарной свеклы Курской области (СХПК «Русь») и Тульской (фермерское хозяйство «Турчин»).

Внедрение энергетического менеджмента должно привести к изменению взглядов на процесс энергопотребления в сторону энергосбережения и снижению удельного потребления энергии на производство продукции сельского хозяйства за счет собственно менеджмента на 5 7% ежегодно, а в технологиях – на 15% и более.

В ГОУ ВПО «Российский Государственный Университет нефти и газа имени И.М.

«Разработка энергосберегающих методов Губкина» в ходе выполнения проекта использования природного газа для локальных нужд путем получения, вблизи объектов газодобычи, метанола, синтетического жидкого топлива, водорода, электроэнергии»

(Государственный контракт №02.740.11.0498 от 20 ноября 2009) были получены следующие результаты:

Полученные результаты свидетельствуют в пользу целесообразности производства электрической энергии преимущественно для ее потребления в районах территориально близких местам расположения генерирующих мощностей.

При разработке энергосберегающего метода по производству моторных топлив из при родного газа предложена схема, позволяющая получить максимальный выход дизельной и/или керосиновой фракций. Это так называемая технология «средних дистиллятов». Также в работе представлен один из вариантов использования низконапорных объемов природного газа, выводимых их эксплуатации промышленных месторождений для производства метанола. Го товой продукцией является метанол марки «АА». Агрегат производства метанола построен по энерготехнологическому принципу, позволяещему максимально полно использовать те-пло химических реакций для производства механической (электрической) энергии, исполь-зуемой непосредственно в технологической схеме. Наличие в составе агрегата энергетиче-ской установки позволяет перераспределять исходный природный газ между технологиче-ской и энергетическими частями установки, варьируя производительность по метанолу и электроэнергии, выдаваемой в энергосистему. Применение в составе энерготехнологической схемы энергетической парогазовой установки позволяет производить электроэнергию с КПД значительно более высоким, чем средняя величина в энергосистеме.

Новизна проекта в комплексном подходе использования низконапорного газа на местные нужды для получения вблизи районов нефтегазодобычи метанола, моторных топлив, электроэнергии, тепла и т.д. (в зависимости от спроса и состава добываемого сырья).

Новизна проекта в комплексном подходе использования низконапорного газа на местные нужды для получения вблизи районов нефтегазодобычи метанола, моторных топлив, электроэнергии, тепла и т.д. (в зависимости от спроса и состава добываемого сырья).

Области применения результатов проекта: энергетика.

Полное использование приведенных объемов низконапорного газа может обеспечить сырьём следующие производственные мощности:

1. Теплоэлектростанция (ТЭС) с установленной мощностью по электроэнергии 600 МВт.

При реализации этого варианта дополнительно вырабатывается тепловая энергия для местных нужд;

2. Газохимический комплекс мощностью 1 млн т метанола в год;

3. Комплекс по производству жидких моторных топлив по технологии GTL. Объем производства жидких углеводородов 450 тыс. т в год.

4. Комбинированное производство: ТЭС с установленной мощностью по электроэнергии 300 МВт и газохимический комплекс мощностью 300 тыс. т метанола в год.

Результаты работ способствуют развитию разработок в области газохимии и машино строения, а также позволят сохранить и даже создать новые рабочие места на объектах, имею щих развитую инфраструктуру, но вследствие выработки месторождений не обеспечивающих полную занятость населения. В европейской части России имеется значительное количество малых газовых месторождений, которые не имеют выхода в систему магистральных газопро водов. Предлагаемый подход позволяет привлечь инновации в эти объекты, и улучшить снаб жение топливом и энергией в этих регионах.

В ГОУ ВПО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» в ходе выполнения проекта «Разработка интегрального СВЧ трансивера и создание научно исследовательского центра по проектированию интегральных микросхем СВЧ диапазона» (Государственный контракт №02.740.11.0163 от 25 июня 2009) были получены следующие результаты:

В течение проектного периода:

• разработана новая оригинальная архитектура приемо-передатчика, обеспечивающая уникальные системные характеристики и ориентированная на реализацию в интегральном исполнении;

• завершен полный цикл проектирования интегральной микросхемы полнофункционального широкополосного приемопередатчика СВЧ диапазона;

• завершена подготовка разработанной микросхемы СВЧ трансивера к передаче фабрике производителю для выпуска партии опытных образцов и последующего их тестирования.

Новизна заключается в использовании нового архитектурного решения, которое базируется на обнаруженной в ходе выполнения НИР возможности реализовать преобразование частоты сигнала, поступающего на вход приемника, с очень малыми потерями при использовании для преобразования смесителей пассивного типа. Следствием такого изменения архитектуры приемника является рост помехоустойчивости приемника относительно внеполосных помех любого вида до уровня приемников, выполненных на электровакуумных приборах.Разработанный СВЧ приемопередатчик имеет пороговый уровень помехоустойчивости, превышающий помехоустойчивость лучших мировых аналогов не менее чем в 10 раз. Площадь кристалла, которую занимает его топологическая конструкция, в 3-4 раза меньше, чем у лучших образцов, выпускаемых конкурентами. Что, соответственно, определяет 3-4 кратный выигрыш в стоимости при серийном производстве.

Области применения результатов проекта: системы специальной связи и передачи данных, системы оперативного управления войсками, системы управления «умными»

боеприпасами, космическая и авиационная техника, гражданские системы коммуникации.

В ближайшей перспективе результаты НИР планируется использовать в новейших разработках предприятий ВПК Нижнего Новгорода в таких областях, как радиолокация, системы космической связи и управления. В настоящее время на основе результатов, полученных при выполнении данной НИР, уже ведутся разработки интегральных микросхем СВЧ диапазона, которые ориентированы на уже имеющиеся в России производственные SiGe технологии и будут использованы в новых поколениях РЛС различного назначения.

Кроме очевидных перспектив, связанных с кардинальным улучшением массогабаритных характеристик, энергопотребления производимых ими изделий, безусловной мотивацией для использования новой архитектуры становится появившиеся в России технологии SiGe.

Главным социально-экономическим эффектом от внедрения результатов выполненной НИР следует считать создание большого числа высокотехнологичных и высокооплачиваемых рабочих мест, и создаст дополнительные мотивации к получению специального образования.

В ФГУП Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ - Прогресс» в ходе выполнения проекта Разработка методов оптимального проектирования стартовых и технических комплексов для космодрома «Восточный» с учетом реальных условий дислокации на местности, обеспечения требуемого уровня надежности, современных методов эксплуатации, схем подготовки к пуску и нагрузок на объекты СК и РН при пусках» (Государственный контракт №02.740.11.0177 от 25 июня 2009) были получены следующие результаты:

В ходе работы над проектом выполнен патентно-информационный поиск по стартовым (СК) и техническим комплексам (ТК) космодромов, методам их проектирования и эксплуатации, проведен анализ особенностей создания СК и ТК современного уровня, сформирована задача их синтеза с учетом требований к структурам информационных потоков взаимодейст-вия предприятий кооперации в процессе формирования, согласования и утверждения исход-ных данных. Разработаны принципы их совместного использования при создании космиче-ских комплексов.

Для обеспечения возможности оптимизации проектно-конструкторских решений создан комплекс функциональных, структурных, совмещенных моделей составных частей, агрегатов систем наземно-технологического оборудования СК и ТК. Разработана методика распределе ния ресурсов надежности между СК и ракетой космического назначения с учетом их механи ческих информационных связей до старта, предложена схема проведения исследований по оценке технологических решений, положенных в основу наземно-технологического оборудования СК и ТК. Разработана архитектура информационной среды взаимодействия для эффек-тивной работы предприятий, сформированы алгоритмы обработки информации при использовании ИД на основе методологии ARIS. Создана электронная база ИД для взаимодействия предприятий-разработчиков РКН, СК и ТК. Разработана методика выбора предпочтительных проектно-технологических решений создания СК и ТК с учетом места дислокации космодро-ма «Восточный». Разработан макет программных средств, обеспечивающих информационное взаимодействие предприятий в ходе проектирования ракетно-космической техники. Проведе-на экономическая оценка эффективности использования разработанной методики выбора предпочтительных технологических решений, разработан ряд методик, обеспечивающих ре-шение основных задач НИР.

Научная новизна проекта заключается в предложенной оценке технологического совершенства СК ракет космического назначения, формализации особенностей, связывающих тех-нологические характеристики СК с показателями эффективности его применения с учетом влияния на процесс его функционирования технических решений, реализованных в составных частях НТО и внешних факторов.

Существенно новыми являются разработанные принципы взаимодействия предприятий при проектировании РКТ с использованием предложенной архитектуры ИСВ, методики выбора предпочтительных проектно-технологических решений, электронная база ИД применительно к космодрому «Восточный», программные средства взаимодействия предприятий кооперации, проектирующих космодром.

Разработные принципы, методики и программные средства соответствуют мировому уровню.

Области применения результатов проекта: авиастроение, судостроение.

Практическое внедрение результатов НИР осуществляется в ходе разработки технических проектов СК и ТК космодрома «Восточный». Первоначально предполагалось внедрение при создании космического ракетного комплекса «Русь-М», которое было приостановлено.

Полученные результаты многократно ускоряют процесс выдачи, согласования, принятия организационно-технических решений, созданные модели позволяют оперативно изменять конструкцию НТО, систем СК, ТК, РН, осуществлять их оптимизацию по комплексному критерию эффективности. Внедрение результатов НИР обеспечивает сокращение затрат на проектирование космодрома «Восточный» до 25-31 млн. руб. в год и высвобождение численности разработчиков на предприятиях кооперации до 35 чел.

В ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет» в ходе выполнения проекта «Обоснование и создание дополнительных бортовых систем ракет-носителей с жидкостными ракетными двигателями из условия снижения техногенного воздействия на окружающую среду» (Государственный контракт №02.740.11.0178 от 25 июня 2009) были получены следующие результаты:

Разработаны научно-методологические основы снижения рисков техногенного воздействия ракет космического назначения (РКН) на окружающую среду на различных этапах функционирования. Определены пути снижения техногенного воздействия на жидких компонентах ракетного топлива (КРТ) на основе введения в традиционный состав бортовых систем РКН новой бортовой системы – активной бортовой системы увода (АБСУ).

Проведены теоретические и экспериментальные исследования составов и принципов функционирования АБСУ, основанной на использования энергетики, заключённой в невыработанных запасах жидкого топлива. Реализация этой энергетики осуществляется на основе газификации остатков различных компонентов (криогенные, высококипящие) топлива в баках отделяющихся частей (ОЧ) ступеней РКН, в условиях невесомости и неопределённого фазового состояния, в том числе с учётом дополнительного акустического воздействия на вводимый в топливный бак теплоноситель. Разработаны способы управления процессами газификации остатков различных компонентов топлива в баках ОЧ. Проведены теоретические и экспериментальные исследования по разработке трёхкомпонентного газового реактивного двигателя с учётом ввода в газообразное горючее нанопорошка, в частности, алюминия.

Проведены теоретические исследования по определению состава и разработки системы навигации и управления ОЧ ступеней РКН и реализация импульсов перевода орбитальных ОЧ на орбиты утилизации, и ОЧ нижних ступеней в заданные районы падения.

Разработаны методики проектирования и конструирования АБСУ, обеспечивающих га зификацию остатков жидкого ракетного топлива, отработку импульсов скорости и управление ОЧ ступеней РКН.

Новизна научных полученных решений заключается в:

• выявлении класса задач низкотемпературной газификации жидкости в баках ОЧ в условиях невесомости и неопределённости граничных условий, формулировки критериев, ограни-чений при проведении исследований;

• разработке математических и физических моделей для проведения теоретико экспериментальных исследований;

• выявлении класса задач по исследованию ЖРД схемы «газ-газ» на существенно неста бильных по химическому составу топливных смесях, малому перепаду давлений на входе в камеру сгорания и в камере сгорания (до 2 атм);

• разработке методов управления движением центра масс и вокруг центра масс ОЧ при функционировании АБСУ с использованием бесплатформенных инерциальных навигационных систем с встроенными приёмниками GPS/ГЛОНАСС.

Области применения результатов проекта: ракетостроение, космонавтика.

Предполагалось использование при модернизации существующих РКН и разработке перспективных, в частности, при разработке бортовых систем увода первой и второй ступеней РКН «Русь-М» для космодрома Восточный.

Использование АБСУ в составе РКН позволит существенно уменьшить загрязнение космическим мусором околоземного космического пространства, снизить количество и разме ры районов падения фрагментов ОЧ.

Результатом использования АБСУ является снижение экологического ущерба, страхо вых затрат, повышение рейтинга отечественных РКН на международном рынке средств выве дения.

В ФГБ ОУ ВПО «Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ»

им. Д.Ф. Устинова в ходе выполнения проекта «Исследование возможностей создания космических систем лазерной локации с использованием высококогерентного мощного импульсного излучения сфазированных неодимовых лазеров» (Государственный контракт №02.740.11.0480 от 18 ноября 2009) были получены следующие результаты:

• Разработан и изготовлен макет многоканальной лазерной системы на основе трех Nd-YAG твердотельных лазеров c дифракционно- связанными петлевыми резонаторами на решетках усиления.

• Сформулированы требования и разработана конструкторская документация на квантрон с поперечной полупроводниковой накачкой - ключевого элемента канала лазерной системы.

• Проведены численные и экспериментальные исследования эффективности создания инверсии населенности при использовании в разработанном квантроне активных элементов различной геометрической формы.

• Проведены экспериментальные исследования лазерного канала на основе петлевого резонатора, реализующего эффект ОВФ в самом активном элементе (кристалле Nd-YAG);

исследованы различные схемы петлевых резонаторов.

• Получена одномодовая генерация многопетлевого ИАГ:Nd-лазера на длине волны 1. мкм при мощной поперечной диодной накачке с энергией выходного лазерного излучения до 0.75 Дж, средней мощностью до 18.3 Вт и КПД генерации до 20 %.

Области применения результатов проекта: космическая высокоточная лазерная локация, активное воздействие на элементы космического мусора, термоядерный синтез, астрономия, анализ веществ, обработка материалов, начные исследования твердотельных лазерных систем, специальные применения.

В ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е.

Жуковского» в ходе выполнения проекта «Комплексные исследования в области аэродинамики, акустики и динамики для существенного повышения надежности и срока функционирования космических аппаратов» (Государственный контракт №02.740.11. от 18 ноября 2009) были получены следующие результаты:

• Разработан метод численного моделирования внешнего обтекания носителей космических аппаратов КА в условиях образования зон отрыва.

• Разработан метод синтеза многомерных профилей расчетных случайных атмосферных возмущений.

• Построена математическая модель возникновения автоколебательных режимов обтекания на трансзвуковом участке траектории, которая позволяет выявить физические механизмы возникновения автоколебаний. Сформулированы предложения по методам управления автоколебательными процессами.

• Проведен анализ звуковых полей в зонах отрыва в условиях формирования скачков уплотнения по результатам экспериментальных исследований для основных конфигураций течений, порождающих интенсивные аэродинамические поля пульсаций давления в звуковом диапазоне частот;

• Получены полуэмпирические зависимости спектра акустических полей в зависимости от параметров потока.

• Получено решение задачи о вынужденных колебаниях подкрепленной цилиндрической оболочки, которое применено к определению взаимных спектров колебаний оболочки под действием пульсаций давления турбулентного пограничного слоя.

• Исследованы характеристики звукоизолирующих панелей с заполнителем складчатой структуры Z-гофр. Разработана математическая модель акустических характеристик Z гофр тепло- и звукоизоляционных покрытий и конструкций, которая обеспечила определение поглощающих и звукоизолирующих свойств Z-гофр в заданных диапазонах частот.

В результате выполнения НИР сформулированы технические решения, обеспечивающие возможное снижение уровня акустического воздействия на КА на участке выведения, включая:

• модификации номинальной траектории выведения;

• щелевой отсос пограничного слоя и отсос через пористую поверхность;

• использование звукоизоляционных покрытий;

• модификацию аэродинамической формы носителя.

Определена оптимизированная носовая часть носителя КА, обеспечивающая уменьшение размеров области отрывного течения более чем на 20% по сравнению с традиционно используемой конической носовой частью.

В задаче о вынужденных колебаниях конструкции носителя под действием пульсаций давле-ния турбулентного пограничного слоя впервые удалось учесть дискретность как стрингеров, так и шпангоутов одновременно.

При исследовании нестационарного самоиндуцированного отрыва пограничного слоя исполь-зован новый подход на основе модифицированного закона Дарси, учитывающего запаздыва-ние по времени.

Предложен метод построения оптимальных траекторий выведения носителей КА с учетом практических ограничений, определяемых условиями нагружения, и учетом атмосферных возмущений. Разработана новая методика формирования критических (расчетных) профилей действующих возмущений, влияние которых приводит к максимальному (с заданной вероят-ностью событий) отклонению от заданных ограничений и терминальных условий.

В разработанном методе численного моделирования внешнего обтекания носителей КА на ос-нове нестационарных трехмерных уравнений Навье-Стокса и уравнений Рейнольдса исполь-зована новая методика ускоренного формирования матрицы Якоби для системы нелинейных сеточных уравнений с применением усечённого шаблона дискретизации.

Полученный значительный выигрыш во времени расчета (в 2,5 раз) с избытком компенсирует некоторое ухуд-шение сходимости при реализации итерационного метода.

На основе численного решения уравнений Навье-Стокса исследованы особенности и законо-мерности образования и развития области отрыва при ламинарном обтекании угла сжатия. Впервые получены критерии подобия, определяющие условия возникновения вторичного от-рыва (отрыв возвратного течения внутри первичного отрыва).

В задаче о вынужденных колебаниях конструкции носителя под действием пульсаций давления турбулентного пограничного слоя впервые удалось учесть дискретность как стрингеров, так и шпангоутов одновременно.

При исследовании нестационарного самоиндуцированного отрыва пограничного слоя использован новый подход на основе модифицированного закона Дарси, учитывающего запаздывание по времени.

Предложен метод построения оптимальных траекторий выведения носителей КА с учетом практических ограничений, определяемых условиями нагружения, и учетом атмосферных возмущений. Разработана новая методика формирования критических (расчетных) профилей действующих возмущений, влияние которых приводит к максимальному (с заданной вероятностью событий) отклонению от заданных ограничений и терминальных условий.

В разработанном методе численного моделирования внешнего обтекания носителей КА на основе нестационарных трехмерных уравнений Навье-Стокса и уравнений Рейнольдса использована новая методика ускоренного формирования матрицы Якоби для системы нелинейных сеточных уравнений с применением усечённого шаблона дискретизации.

Полученный значительный выигрыш во времени расчета (в 2,5 раз) с избытком компенсирует некоторое ухуд-шение сходимости при реализации итерационного метода.

На основе численного решения уравнений Навье-Стокса исследованы особенности и закономерности образования и развития области отрыва при ламинарном обтекании угла сжатия. Впервые получены критерии подобия, определяющие условия возникновения вторичного отрыва (отрыв возвратного течения внутри первичного отрыва).

Результаты работы соответстуют мировому уровню.

Области применения результатов проекта: авиационные и космические системы.

Результаты НИР могут быть использованы разработчиками КА и средств выведения КА, разработчиками авиационной техники при комплексной наземной отработке эксплуати рующихся или перспективных летательных аппаратов на основе математического моделиро вания процесса атмосферного полета.

Ожидаемым эффектом от модернизации ракетно-космической техники с использованием полученных результатов является повышение процента успешных пусков, что способствует уменьшению отрицательного техногенного воздействия на окружающую среду.

В ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет» в ходе выполнения проекта «Разработка методов проектирования многоцелевых космических служебных платформ и средств их адаптации к ракетным средствам выведения при реализации групповых и попутных запусков в целях создания малых космических аппаратов для решения прикладных, научных и образовательных задач» (Государственный контракт №02.740.11.0492 от 18 ноября 2009) были получены следующие результаты:

Основными научно-техническими результатами проекта являются:

• модели функционирования целевой аппаратуры малых космических аппаратов (МКА) при решении прикладных и научных задач;

• методики по проектированию многоцелевых космических служебных платформ (МКСП) и их компонентов;

• 3-D модели принципиальных конструкций МКСП;

• методы проектирования многоцелевых средств адаптации космических служебных платформ к ракетным средствам выведения при реализации групповых и попутных запусков МКА;

Научная новизна полученных результатов основана на том, что впервые в практике проектирования МКА и МСА в качестве основного использованы многоцелевой методов про ектирования: метод структурного проектирования, а также методы структурного анализа и синтеза.

Научная новизна полученных результатов основана на том, что впервые в практике проектирования МКА и МСА в качестве основного использованы многоцелевой методов про ектирования: метод структурного проектирования, а также методы структурного анализа и синтеза.Научно-технический уровень полученных результатов в области создания МКСП и МСА соответствует лучшим мировым достижениям, что подтверждается натурной эксплуатацией созданных с участием ряда авторов данного отчета МКСП для зарубежных МКА системы «Орбкомм», созданием МКСП для МКА «УГАТУСАТ», «Университетский-Татьяна», «Стерх», «Можаец-4», «Можаец-5» и др., а также средств адаптации для данных МКА для реализации групповых и попутных запусков.

Области применения результатов проекта: ракетно-космическая отрасль.

Результаты проекта использованы при создании МКА для решения прикладных, научных и образовательных задач, а также средств их адаптации к ракетным средствам выведения при реализации групповых и попутных запусков. Результаты могут быть использованы в дальнейшем специализированными предприятиями ракетно-космической отрасли для соз-дания МКСП и МСА.

Использование результатов проекта за счет использования МКСП и МСА позволит на 30-40% сократить экономические и временные затраты на создание МКА и средств их адаптации к ракетным средствам выведения.

В ОАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П.Королёва» в ходе выполнения проекта «Теоретическое и экспериментальное обоснование принципов построения космической межорбитальной транспортной системы на основе ядерной энергетической установки, многоразовых буксиров и технологии беспроводной передачи электрической энергии между космическими аппаратами для перспективных программ освоения космоса». (Государственный контракт №02.740.11.0494 от 18 ноября 2009) были получены следующие результаты:

Выполнено теоретическое обоснование облика, схем и эффективности использования многоразового межорбитального буксира с КЯЭУ мощностью до 1 МВт для выведения кос мических аппаратов (КА) на геостационарную орбиту (ГСО). Разработаны рекомендации по построению межорбитальной космической транспортной системы на основе многоразового буксира с термоэмиссионной ядерной энергоустановкой. Показано, что создание подобных ММБ может снизить стоимость доставки грузов на ГСО в 2 -5 раз, по сравнению с сущест вующими средствами межорбитальной транспортировки.

Показана возможность и эффективность использования технологии беспроводной пе редачи электрической энергии (БПЭЭ) по лазерному каналу в ряде космических примене-ний, включая межорбитальные транспортные системы.

С использованием разработанных макетов и моделей оборудования обоснованы воз можность и целесообразность использования в технологии БПЭЭ ИК-лазеров на базе лазерных диодов. Показана возможность создания системы БПЭЭ для энергоснабжения технологических КА типа «ОКА-Т».

Выполнен комплекс материаловедческих исследований в интересах разработки высоко температурных КЯЭУ. Выполнено расчетное обоснование методов и экспериментальных средств исследования физико-механических свойств и характеристик передающих и прием-ных систем.

Даны расчетные рекомендации по использованию полученных результатов в программах создания транспортных межорбитальных космических систем.

Рассмотрены принципиально новые космические транспортные системы на базе КЯЭУ, буксиров с электроракетными двигателями и технологии БПЭЭ. Предложенная технология БПЭЭ для космических применений отличается, по сравнению с рядом аналогичных предложений, сделанных в рамках работ по космическим солнечным электростанциям, повышенным системным КПД благодаря использованию излучателей на основе ИК лазерных диодов и спе-циализированных фотоэлектрических приемников, рассчитанных на высокую плотность мощности лазерного излучения. Предложенная система дистанционного энергоснабжения автономных технологических модулей для микрогравитационных экспериментов и опытного производства в космосе, также как и эксперимент по БПЭЭ между РС МКС и ТГК «Прогресс» являются новыми.Полученные результаты соответствуют мировому уровню. В настоящий момент Россия является лидером в области космической ядерной энерге тики. Предложенная межорбитальная транспортная система на базе буксиров с ЯЭРДУ, а также с использованием элементов БПЭЭ, фактически, не имеет зарубежных аналогов. Работы в Европе, США, Японии и Канаде в области БПЭЭ по лазерному каналу в настоящий момент находятся в стадии лабораторных экспериментов по передаче единиц – сотен ватт электрической энергии на расстояния до нескольких сотен метров.

Области применения результатов проекта: ракетно-космическая отрасль, атомная промышленность, оборонная промышленность и сфера охраны правопорядка, экологический мониторинг, строительство, муниципальное управление, энергетика, океанография, геологоразведка, метеорология.

В настоящий момент осуществляется практическое внедрение результатов НИР в образовательный процесс НИЯУ МИФИ;

при разработке космического эксперимента «Пеликан» по беспроводной передаче электрической энергии с российского сегмента Международной космической станции на грузовой корабль «Прогресс»;

при выполнении НИР «РКК –Инфраструктура» и «Передача энергии» (заказчик – Роскосмос). Предполагается использова-ние результатов при разработке автономного технологического модуля типа «ОКА Т», а также при создании системы дистанционного энергоснабжения беспилотного летательного аппарата (квадрокоптера) в рамках работ, выполняемых НОЦ.

Продолжение исследований по данной тематике в перспективе может привести к созданию в России (скорее всего в кооперации с ведущими космическими странами) новой космической транспортной системы для выведения космических аппаратов на геостационарную орбиту, наиболее востребованную транспортную задачу современной космонавтики с устоявшимся грузопотоком порядка 100 тонн в год. Реализация такого проекта позволит за счет снижения стоимости доставки грузов на ГСО в 2-5 раз получить экономический эффект при эксплуата-ции межорбитальной транспортной системы за 10-летний период эксплуатации в размере бо-лее 16 млрд. долл. Кроме того станут возможными проекты освоения Луны, где так же необ-ходимо обеспечивать соизмеримый по массе, достаточно недорогой по сравнению с существующими системами грузопоток.

В ГОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики» в ходе выполнения проекта «Разработка, создание и проведение комплексных лабораторных исследований опытного образца системы активной плазменной нейтрализации электростатических зарядов поверхностей высокоорбитальных космических аппаратов (КА) с целью увеличения срока их активного существования (САС)» (Государственный контракт №02.740.11.0500 от 20 ноября 2009) были получены следующие результаты:

Результатом работы является создание и проведение комплексных лабораторных исследований опытного образца системы активной плазменной нейтрализации электростатических зарядов поверхностей космических аппаратов.

Использование магнитоплазмодинамического ускорителя малой мощности с дополнительными устройствами управления плазменным образованием в составе системы плазменной нейтрализации позволяют существенно увеличить эффективность снятия электростатических зарядов с фрагментов поверхности космических аппартов. В работе предложены оригинальные алгоритмы управления потоком плазмы, предложены и разработан новый катодный узел ускорителя, увеличивающий ресурсные возможности СПН, разработана новая нестандартная зондовая аппаратура, создана система сбора и обработки в реальном времени данных эксперимента с программным обеспечением, разработана программа расчёта магнитных полей основного источника поля и полей дополнительных устройств управления потоком плазмы, разработаны программно-инструментальные средства автоматического контроля потенциала поверхностей элементов КА и управления системами плазменной нейтрализации КА при заданных пороговых уровнях заряда (потенциала) его элементов.Полученные результаты соответствуют мировому уровню.

Области применения результатов проекта: космическая техника, разработка и производство авиационных и космических двигателей.

Результаты работы целесообразно использовать:

• для разработки системы активной плазменной нейтрализации электростатических зарядов поверхностей космических аппаратов с целью их дальнейшего внедрения на проектируемых высокоорбитальных космических аппаратах;

• для разработки электрореактивного двигателя, основанного на магнитоплазмодинамическом ускорителе, для пилотируемых полётов КА.

Применение модернизированных электрореактивных двигателей с использованием предложенных в работе новых технологических решений позволит увеличить эффективность их использования в промышленности для технологических целей (прецизионное напыление, получение сверхтонких плёнок и т.д.).

В ГОУ ВПО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» в ходе выполнения проекта «Проведение исследований в области распределённых вычислительных систем и развитие научно-учебного центра параллельных вычислительных технологий ГОУ ВПО "СибГУТИ"» (Государственный контракт №02.740.11.0006 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

Разработаны методы, алгоритмы и программные средства, оптимизирующие функционирова-ние и позволяющие провести анализ распределенных вычислительных систем (GRID-систем) в мультипрограммных (мультизадачных) режимах.

Предложены и исследованы эвристические алгоритмы вложения параллельных программ в распределенные вычислительные системы (ВС), сокращающие время выполнения промышленных MPI-программ и повышающие пропускные способности каналов связи между элементарными машинами формируемых подсистем.

Предложены алгоритмы организации функционирования распределённых ВС при обработке наборов задач с нефиксированными параметрами.

Создана континуальная технология экспресс-анализа эффективности функционирования большемасштабных распределенных ВС.

Разработаны модели, алгоритмы и программные средства обеспечения отказоустойчивого выполнения параллельных задач на распределённых ВС.

Усовершенствована конфигурация и проведена комплексная отладка пространственно распределенной мультикластерной ВС, включающей группы компьютерных кластеров Сибирского отделения РАН (прежде всего Института физики полупроводников СО РАН) и вузов г. Новосибирска.

Созданный алгоритмический и программный инструментарий позволяет организовывать выполнение параллельных программ на распределенных ВС с субоптимальным распределением ветвей по процессорным ядрам.

Предложенная бикритериальная модель и алгоритмы функционирования распределённых вычислительных систем в режиме обработки задач (с нефиксированными параметрами с учетом требований пользователей на объем выделяемых ресурсов) дают возможность пользователям ука-зать несколько вариантов выделения ресурсов.

Разработанный подход позволяет выводить уравнения для вычисления как вероятностей состояний, так и моментов (начальных и центральных) произвольного порядка.Уровень полученных результатов соответствует мировому.

Области применения результатов проекта: все отрасли науки, техники и экономики, в которых необходима высокопроизводительная обработка информации и используются вычислительные системы.

Разработанный в проекте алгоритмически-программный инструментарий будет использо-ван в распределённой операционной системе пространственно-распределенной мультикластерной вычислительной системы, которая является полигоном для проведения исследований в рамках НИР и подготовки специалистов в области параллельных вычислительных технологий (как средство обучения в Центре параллельных вычислительных технологий ГОУ ВПО «СибГУТИ»).

Социально-экономический эффект заключается в повышении качества образовательной услуги, и, как следствие, обеспечение инновационных промышленных предприятий квалифицированными специалистами.

В ГУНУ Биологический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова в ходе выполнения проекта «Распределенные вычислительные системы для решения задач молекулярной биоинженерии» (Государственный контракт №02.740.11.0487 от 18 ноября 2009) были получены следующие результаты:

В ходе проекта разработаны:

• программа ЭВМ для сборки сложных молекулярных систем, включающая сред-ства подготовки данных для вычислительного эксперимента, контроля и ви-зуализации;

• методика моделирования молекулярной динамики и обработки результатов электронной микроскопии для построения трехмерных структур, эффективно использующий возможности массивно-параллельных вычислений на графиче-ских процессорах;

• программный пакет для ЭВМ, предназначенный для расчета молекулярной динамики систем, имитирующих биологические, включающий средства подго-товки данных, графического интерфейса для контроля и визуализации вычис-лительного эксперимента с возможностью использования его на распределенных вычислительных системах с использованием вычислительных мощностей графических процессоров;

• программа ЭВМ для анализа и обработки данных результатов вычислительного эксперимента;

• база данных по структуре и динамике молекулярных систем, протоколам и ре-зультатам вычислительных экспериментов, трехмерных структур на основе данных электронной микроскопии;

• прикладное программное обеспечение для рабочих станций, для обеспечения проведения практических занятий по компьютерному моделированию в облас-ти биоинженерии и биоинформационных технологий.

Новизна решений заключается в • разработке методов и ПО для проведения вычислений с использованием графических процессоров, что дает существенный выигрыш в производительности расчетов;

• разработке специальных алгоритмов и ПО для обработки траекторий;

• создании оригинальной базы данных по динамике макромолекул для научных исследований и подготовки кадров в области молекулярного моделирования;

• использовании разработанных подходов для определения пространственной структуры новых белковых объектов – калиевых каналов человека;

• проведении полноатомного моделирования функционирования калиевого канала на рекордно длинных траекториях в условиях максимально приближенных к физиологическим и демонстрация коллективных эффектов при прохождении ионов через канал.

Области применения результатов проекта: молекулярная биоинженерия, биотехнология и нанобиотехнологии.

Основное практическое внедрение результатов ожидается в направлении молекулярного конструирования и проектирования новых биологически активных веществ и наноразмерных конструкций, при создании новых биосовместимых материалов с заданными свойствами, а также совершенствованием методики преподавания методов молекулярного дизайна в приложении к биоинженерии, биотехнологии и нанобиотехнологии.

Можно ожидать эффектов от использования результатов для подготовки кадров в области молекулярного дизайна и, как следствие, более широкое и целенаправленное внедрение этих методов в реальный сектор экономики, связанный с фармакологией и биомедициной.

Использование методов моле-кулярного дизайна дает существенную экономию при разработке новых лекарст-венных препаратов и делает продукцию более конкурентно способной за счет более полной и точной оценки эффектов взаимодействия биологически активных веществ.

В ФГБ ОУ ВПО «Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» в ходе выполнения проекта «Создание гетерогенной распределенной компьютерной системы для управления в реальном времени децентрализованными высокотехнологичными производствами, объединенными в виртуальные корпорации»

(Государственный контракт №02.740.11.0488 от 18 ноября 2009) были получены следующие результаты:

Разработана концепция построения, алгоритмы и модели гетерогенной распределенной компьютерной системы для управления в реальном времени децентрализованными высокотехнологичными производствами, объединенными в виртуальные корпорации.Создан экспериментальный прототип, доказывающий работоспособность предлагаемого решения Система управления построена на базе синтеза разнородных вычислительных компонентов, в качестве которых выступают традиционные системы управления (системы ЧПУ, программируемые логические контроллеры или контроллеры движения), промышленные компьютеры и специализированные системы управления. Сосредоточение функциональных ресурсов системы управления в базовом кроссплатформенном решении позволяет достичь максимальных результатов при экономии средств и времени. Разработанная компьютерная система соответствует мировому уровню.

Области применения результатов проекта: машиностроение, станкостроение, приборостроение, электронная промышленность, авиа- и судостроительные и другие высокотехнологичные производства;

образование.

Полученные результаты могут быть применены при разработке отечественных распределенных систем управления виртуальными производственными корпорациями, систем управления автоматизированными производствами, а также для осуществления удаленной диагностики оборудования, мониторинга оборудования и плановых профилактических работ для поддержания точностных и технологических характеристик оборудования.

Повышение коэффициента использования дорогостоящего специализированного оборудования;

снижение издержек производства посредством решения задач удаленной технической поддержи, диагностики и наладки технологических систем;

сокращение вынужденных простоев при ремонте оборудования посредством централизации планового обслуживания и удаленного мониторинга состояния технологических систем.

Учреждением РАН Институт систем обработки изображений (ИСОИ РАН) в ходе выполнения проекта «Разработка и исследование информационных технологий обработки, хранения, передачи и защиты данных дистанционного зондирования Земли»

(Государственный контракт №02.740.11.0001 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

Разработаны: информационная технология первичной обработки данных ДЗЗ;

информационная технология хранения данных;

информационная технология обработки и анализа мультивременных изображений территории земной поверхности;

экспериментальное программное обеспечение регионального банка космических снимков;

информационная технология защиты данных ДЗЗ. Реализован удаленный доступ к данным в региональном банке космических снимков.

Разработанные методы впервые позволили автоматизировать весь процесс преобразования данных ДЗЗ – от формирования "сырых" данных на станции приема ДЗЗ до помещения преобразованных космических снимков в банк данных.

Разработанные методы компрессии данных ДЗЗ впервые позволили хранить в сжатом виде в иерархическом формате, который обеспечивает быстрый доступ к любому фрагменту крупноразмерного изображения в заданном масштабе (без декомпрессии целого изображения).

Разработанные методы защиты данных ДЗЗ превышают по характеристикам (устойчивость к искажениям изображений, стойкость к подбору стеганографического ключа, быстродействие алгоритмов встраивания и извлечения ЦВЗ) известные зарубежные аналоги.

Области применения результатов проекта: формирование регионального банка данных космических изображений с целью обеспечения эффективного использования результатов космической деятельности в интересах социально-экономического развития регионов РФ: в сельском и лесном хозяйстве, земледелии, градостроительном и земельном кадастре, при контроле над природными ресурсами, мониторинге за чрезвычайными ситуациями и др.

С помощью разработанного программного обеспечения произведено первичное наполнение регионального банка космических снимков данными ДЗЗ высокого, среднего и низкого разрешений, полученными за 2007-2011 годы Центром приема и обработки космической информации СГАУ. Эти данные уже используются для решения задач контроля сельскохозяйственных земель (контроля засеянных площадей, уточнения реальных границ посевов, оценки неравномерности всходов и др.), в рамках геоинформационной системы агропромышленного комплекса Самарской области.

Полученные результаты приведут к значительному расширению круга пользователей данными ДЗЗ, в частности, данными, размещенными в региональном банке космических снимков Самарской области. Внедрение подобных региональных банков данных космических изображений в различных регионах РФ должно заинтересовать руководство регионов.

В ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет» в ходе выполнения проекта «Технологии обработки и распознавания сигналов и изображений в информационно-телекоммуникационных системах» (Государственный контракт №02.740.11.0002 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

Разработаны методы и алгоритмы обнаружения, распознавания и оценки параметров объектов, таких как самолеты, вертолеты, наземные транспортные средства, суда, строения, люди.

Разработаны методы и алгоритмы сжатия изображений и подавления шума для система хранения и передачи информации.

Предложены критерии оценки качества алгоритмов, основанные на сопоставлении отслеживаемых траекторий движения объектов с эталонными траекториями. Сформирована база тестовых данных, которая и включает более 60 видеосюжетов с эталонной информацией.

Разработано ПО, включающее в себя программы для обнаружения, распознавания, оценки параметров объектов, подавления шума.

Разработанные информационные технологии, методы и алгоритмы обработки и анализа изображений в системах дистанционного зондирования Земли.

Рассмотрена теория построения и использования беспроводных сенсорных сетей.

Предложены новые методы маршрутизации, построенные с использованием распределенной обработки сигналов. Новый алгоритм эффективного декодирования LDPC кодов значительно снижает вычислительные затраты. Предложен новый трекинговый протокол для упорядоченных и неправильных сенсорных сетей. Разработан алгоритм локализации беспроводных сенсорных сетей без использования глобальных систем позиционирования.


Предложенные подходы обеспечивают увеличение возможностей и расширение границ применимости существующих оптико-электронных систем, систем кодирования сигналов и изображений, систем дистанционного зондирования Земли и геоинформационных систем, а также бортовых радиотехнических систем, предназначенных для информационного обеспечения перспективных летательных аппаратов.

Результаты соответствуют общемировому уровню.

Области применения результатов проекта: разработка информационных систем различного назначения, в т.ч.: бортовых и стационарных оптико-электронных систем автоматического обнаружения и сопровождения объектов, систем связи и телекоммуникаций, спутниковых систем дистанционного зондирования Земли и систем обработки геопространственной информации;

радиотехнических систем современной пилотируемой и беспилотной авиации.

Внедрение осуществляется на ведущих промышленных предприятиях, занимающихся разработкой и изготовлением инновационной продукции для робототехники, автоматики, вычислительной, космической, специальной и военной техники: ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод»;

ФГУП «НИИ автоматики», г. Москва;

ФГУП «ЦСКБ-Прогресс», г. Самара;

ОАО «Российские космические системы», г. Москва;

ФГУП «НПО им. С.А.

Лавочкина», г. Москва.

Технологии обработки и анализа последовательностей изображений внедряются в ходе модернизации систем обработки видеоизображений семейства «Охотник», которые используются в различных современных образцах военной техники, таких как вертолеты Ми- и Ка-52, самолет Су-34, корабельные проекты «Стерегущий» и «Астрахань», противотанковый комплекс «Штурм», зенитные комплексы «Квадрат», «Бук-М1-2», «Оса», боевая машина «Тунгуска-М1». азработанные геоинформационные технологии реализуются в рамках космических проектов «Ресурс-ДК1», «Метеор-М», а также международных программ «Сич 1М», «БелКА», «Электро», «Канопус».

Полученные методы и алгоритмы обнаружения и сопровождения объектов расширяют границы применимости существующих оптико-электронных систем, используемых для решения различных задач в информационных системах гражданского и специального применения, в частности: системах безопасности, системах контроля воздушного пространства, системах управления и контроля на автомобильном транспорте, системах управлении маловысотными полетами. Разработанные технологии автоматизации процесса проектирования сенсорных сетей могут существенно образом сэкономить время и средства, требуемые на их разработку.

В ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

и разработка систем беспроводной в ходе выполнения проекта «Исследование широкополосной связи» (Государственный контракт №02.740.11.0003 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

С целью решения проблемы одновременного повышения скорости передачи информации, спектральной эффективности и зон покрытия беспроводных широкополосных систем связи проведено подробное исследование пропускной способности и спектральной эффективности современных широкополосных многопользовательских MIMO-OFDMA систем мобильной связи 4-го поколения. На базе коллектива испонителей НИР была сформирована Российская аналитическая группа, которая была официально признана Министерством связи и коммуникации РФ и зарегистрирована в Международном Союзе Электросвязи (ITU-R).

Результаты проведенных исследований были представлены на трех сессиях ITU-R в 2010 году.

Исследована возможность применения разработанных MIMO-OFDM алгоритмов и блоков обработки сигналов в перспективных системах авиационной и гидроакустической связи.

Разработан макет MIMO-OFDM системы связи. Реализованные алгоритмы и протоколы могут успешно применяться в современных системах сотовой связи, использующих многошаговую передачу данных с помощью промежуточных (релейных) станций.

В процессе выполнения НИР было разработано, изготовлено и протестировано аналоговых интегральных микросхем основных радиочастотных блоков (малошумящего усилителя, смесителя, усилителя с управляемым коэффициентом усиления, активного полосового фильтра и генератора управляемого напряжением). Получено два свидетельства о государственной регистрации. Спроектировано 2 блока цифровой обработки сигналов.

Полученные научные и практические результаты являются новыми.

Основные научные результаты НИР соответствуют мировому уровню.

Области применения результатов проекта: телекоммуникации, мобильные системы сотовой связи 3-го и 4-го поколений, системы радиосвязи с релейными станциями, специальные системы авиационной радиосвязи и гидроакустической связи.

Полученные теоретические и экспериментальные результаты могут быть приактически использованы для повышения скорости передачи информации, спектральной эффективности, зон покрытия и защищенности современных беспроводных широкополосных систем связи 3-го и 4-го поколений, а также при разработке принципов построения новых систем связи 5-го поколения с интеллектуальными релейными станциями. Созданные при ННГУ им. Н.И.

Лобачевского малые предприятия ООО «Радио Лаб НН» и ООО «Радио Модуль НН»

выполняют проекты (услуги) в интересах российских и зарубежных заказчиков (АНО «НИИ «Ситроникс», Nokia Siemens Networks) по разработке новых технологий и стандартов систем беспроводной широкополосной связи, включая теоретические и экспериментальные исследования.

Результаты проекта направлены на решение важной социально - экономической задачи обеспечения дешевого доступа в Интернет на всей территории России. Ускоренное развертывание систем беспроводной широкополосной связи 4-го поколения позволит решить данную задачу и, например, приведет к резкому снижению стоимости междугородних и интернациональных телефонных разговоров.

В ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет» в ходе выполнения проекта «Интегрированные методы, модели и комплексы получения, обработки, хранения, передачи и представления информации авиационного назначения»

(Государственный контракт №02.740.11.0005 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты в сфере разработки систем получения, обработки, хранения, передачи и представления информации (СОХППИ) авиационного назначения:

• создано математическое и алгоритмическое обеспечение, а также специализированные инструментальные средства для работы с цифровой картографической информацией различного вида;

• разработаны структура диагностического обеспечения и комплексная диагностическая модель СОХППИ, многоуровневая модель процесса автоматизированного создания диагностического обеспечения и диагностирования бортовых СОХППИ, лингвистическое обеспечение для автоматизированного диагностирования бортовых СОХППИ, а также методика и инструментальные средства автоматизированного создания диагностического обеспечения и диагностирования бортовых СОХППИ;

• представлена модель процесса автоматизированного анализа отказов и планирования мероприятий по их уменьшению для СОХППИ на всех этапах жизненного цикла;

• разработана обобщенная модель бортовых СОХППИ, методика и интегрированная в единое проектно-информационное пространство специализированная САПР их автоматизированного проектирования;

• подготовлен перечень профессиональных компетенций в сфере разработки бортовых комплексов авиационного назначения;

• разработана образовательная программа и создан учебно-методический комплекс подготовки специалистов в области авиационного приборостроения.

По каждому результату получены новые модели, методы или проектные решения, повышающие как показатели качества СОХППИ, так и эффективность процессов их проектирования, производства и эксплуатации.

Области применения результатов проекта: авионика, судостроение, автомобилестроение, системы управления технологическими процессами.

Полученные в проекте результаты используются для диагностирования и повышения эффективности обеспечения безотказности всех СОХППИ, выпускаемых ОАО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения».

Повышение качества отечественных СОХППИ обеспечит их конкурентоспособность.

Ориентация на международные стандарты позволит предприятию участвовать в программах по международной кооперации в области авионики.

В ГОУ ВПО Московский авиационный институт (государственный технический университет) в ходе выполнения проекта «Разработка методов интеллектуального управления высокотехнологичными объектами на основе оптимизации навигационных сигналов единого информационного поля, интеграции задач связи и позиционирования»

(Государственный контракт №02.740.11.0009 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

Создан макет бортовой информационно-экспертной системы, реализующей индивидуально-адаптированные алгоритмы интеллектуальной поддержки летчика.

Сформулирована концепция построения малогабаритных интегрированных навигационных систем на основе единого информационного поля, с учетом интеграции задач связи и позиционирования, предложены структура и алгоритмы построения миниатюрной интегрированной навигационной системы, алгоритмы комплексной обработки измерений микромеханической бесплатформенной инерциальной навигационной системы и спутникового навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS, проведено имитационное и полунатурное моделирование интегрированной навигационной системы, включая испытания на борту движущегося объекта.

Предложен новый класс сигналов для навигационной системы ГЛОНАСС, основанный на использовании меандровых псевдошумовых сигналов, а также методы формирования и алгоритмы обработки таких сигналов, методики построения приемных устройств, включая устройство приема сигналов ГЛОНАСС, GPS и Galileo. Проведена оценка точностных характеристик предлагаемых сигналов и их способности противостоять многолучевым помехам.


Предложены методы интеграции систем подвижной радиосвязи и радионавигации, основанные на совместном использовании сигналов GPS/ГЛОНАСС, позволяющие перенести решение задачи передачи обслуживания с базовой на подвижную станцию.

Новизна предлагаемой концепции построения бортовой информационно-экспертной системы поддержки принятия решения летчиком заключается в том, что она использует всю полноту доступного информационного поля и адаптивна к психофизиологическому состоянию летчика.

Предложенный новый класс меандровых шумоподобных сигналов позволяет создать широкополосный сигнал в частотном диапазоне, который имеет две составляющих спектра:

одну в диапазоне L1 систем GPS и Galileo, совместимую со спектрами сигналов для этих систем, вторую в диапазоне L1 ГЛОНАСС.

Разработки не уступают лучшим отечественным и зарубежным аналогам. Конкурентным преимуществом созданного экспериментального образца является подход, основанный на использовании всего объема бортовой навигационной информации, позволяющий оптимизировать структуру системы по показателям «точность» и «целостность» в зависимости от состояния различных источников навигационной информации.

Области применения результатов проекта: радиосвязь и радионавигация;

авиация, морской, автомобильный, железнодорожный транспорт.

Результаты НИР используются:

• научными организациями и предприятиями авиационной промышленности (Корпорация «Русские системы», ММВЗ им. Миля, РПКБ, ГосНИИАС), при разработке комплексов бортового оборудования;

• ведущими разработчиками и поставщиками комплексов бортового оборудования ФГУП «ГосНИИАС» и ОАО "МКБ "Компас" при разработке перспективных образцов гражданской и оборонной техники;

• производителями аппаратуры орбитального сегмента ГЛОНАСС и производителями аппаратуры для массового потребителя ГЛОНАСС, GPS и Galileo ОАО «Российские космические системы», ОАО «ИСС имени академика М.Ф.Решетнева»;

• в составе оборудования телематики и связи, разработанного ОАО «ИнтеллектТелеком» по программе коммерциализации системы ГЛОНАСС с последующим применением этого оборудования в комплексе навигационно-телекоммуникационных систем НИС – ГЛОНАСС;

• при подготовки летного состава (макет бортовой информационно-экспертной системы используется в качестве «электронного инструктора»).

Предварительная отработка и апробация макета осуществлена с привлечением летчиков испытателей Государственного летно-испытательного центра МО РФ (ГЛИЦ МО РФ), техническая документация на разработанный макет передана специалистам НИИАО и ОКБ им.

П.О. Сухого в связи с проводимыми ими перспективными разработками по самолетам БЕ-200 и ФАК ПА соответственно. «Персонифицированная» поддержка летчика с учетом особенностей его психофизиологических реакций, квалификации и опыта позволит повысить надежность и безопасность полетов как в гражданской, так и в военной авиации.

Результат проекта - «Программа обработки измерений спутникового навигационного приемника “SNS GRIL Manager”» - коммерциализирован с образованием нового юридического лица ООО «Компания АэроСофт». Неисключительная лицензия на использование программного обеспечения внесена в качестве вклада МАИ в уставный капитал.

В ФГБУ ВПО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» в ходе выполнения проекта «Поиск предельных значений температуры и паросодержания теплоносителя ВВЭР-1200 для повышения КПД реакторной установки с учетом эксплуатационных характеристик материалов активной зоны» (Государственный контракт №02.740.11.0046 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

С целью обоснования возможности повышения мощности типового реактора ВВЭР- разработана методика оценки диапазонов неопределенности нейтронно-физических параметров ТВС при форсированных режимах использования в созданной модели форсированной активной зоны ВВЭР. Показано, что применение перемешивающих решеток секторного типа позволяет повысить теплотехническую надежность работы ТВС и допустимый запас до кризиса теплоотдачи при работе ВВЭР в режимах номинальной и повышенной мощности реактора.

Разработана технология и получены образцы модельного ядерного топлива (МЯТ), имитирующего топливо высокого выгорания и содержащие кроме имитаторов продуктов деления (ИПД), добавки Gd2O3 и оксидов Al,Si и Nb.

Предложена оригинальная методика введения Gd в таблетки оксидного ядерного топлива на стадии их изготовления в виде соединений АВО3, что позволит увеличить длительность выгорания гадолиния, а также повысить теплопроводность матрицы топлива.

Показано, что ионная очистка и полировка способствуют образованию и росту однородной защитной оксидной пленки на поверхности оболочки из сплава Э110, что позволяет рекомендовать ионно-пучковую обработку вместо существующей механической шлифовки.

Установлено, что на оболочечных трубах, окисленных в паре образуется более толстый слой оксида, а также формируются более протяжённые гидриды циркония, нежели в трубах, окисленных в воде под давлением.

Разработаны рекомендации по использованию модифицированного оксидного ядерного топлива и конструкционных материалов.

Впервые в мировой практике разработана методика ионно-пучковой очистки и полировки в качестве финишной обработки внешней поверхности оболочек твэлов из сплавов циркония. Впервые предложен экспрессный рентгеновский метод оценки толщины оксидного слоя на оболочечных трубках, подвергнутых автоклавированию в паре и в воде.

Область применения результатов проекта: атомная энергетика.

Полученные результаты будут применяться с целью повышения эффективности и безопасности ядерных реакторов.

В Институте теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН в ходе выполнения проекта «Развитие фундаментальных основ технологий эффективного использования угля для производства энергии» (Государственный контракт №02.740.11.0060 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

Разработана двухстадийная технология приготовления водоугольного топлива (ВУТ), включающая помол кускового угля на шаровой барабанной мельнице или на дезинтеграторах и кавитационную обработку полученной суспензии на роторном гидродинамическом генераторе кавитации.

Создана модель горения одиночной капли ВУТ. Разработан алгоритм расчета аэродинамики и тепломассобмена при сгорании водоугольного топлива в факеле в вихревом топочном устройстве.

Выполнен цикл работ по теоретическому и экспериментальному исследованию динамики и теплообмена закрученных псевдоожиженных слоев гранулированного материала при отсутствии и наличии горения газобразных топлив. Исследовано влияние размера частиц псевдоожиженного слоя, параметров ввода газового потока и геометрических характеристик реактора на динамические характеристики газодисперсного потока.

Были также созданы вихревые камеры конической -образной формы и цилиндрические с нижней подачей газа, позволяющие осуществлять процесс горения в псевдоожиженном слое практически без выноса и износа дисперсного материала. Вынос материала в таких камерах в десятки и сотни раз меньше, чем в цилиндрической камере с боковым вдувом.

Предложена комплексная физико-математическая модель и метод расчета процессов аэродинамики, сложного теплообмена, горения и образования NO в горелочно-топочных устройствах реализованная в программном комплексе SigmaFlow.

Впервые создана модель горения одиночной частицы ВУТ, описывающая многостадийность процесса горения при нелинейных граничных условиях, основанная на решении нелинейных определяющих уравнений. Несомненной новизной обладает разработанный алгоритм и результаты расчетов аэродинамики и теплообмена при сжигании ВУТ в модельном вихревом топочном устройстве.

Разработан уникальный программный комплекс, не имеющий аналогов в мире.

Области применения результатов проекта: энергетика.

Наиболее перспективной для применения водоугольных технологий является малая энергетика (отопительные котельные, котлы коммунальных систем).

Результаты моделирования сжигания ВУТ могут быть внедрены в малой теплоэнергетике при разработке новых энергосберегающих и энергоэффективных технологий получения энергии из органического топлива.

Преимущества технологии ВУТ по сравнению с традиционными способами сжигания угля:

• возможность частичной или полной замены дорогостоящего мазута;

• взрывобезопасность;

• возможность транспортировать ВУТ по трубопроводам, в том числе, на дальние расстояния;

• в зависимости от соотношения цен на газ и уголь снижение себестоимости единицы вырабатываемой тепловой энергии в 1,5–5 раз;

• увеличение степени выгорания горючей массы до 95–99%, что намного превышает этот показатель при сжигании рядового угля в слоевой топке;

• увеличение КПД котлов до 80–85%, что обеспечивает высокую экономичность малых паровых и водогрейных котлов;

• решение экологических проблем, в частности, снижение вредных выбросов, в т.ч. окислов азота, окиси углерода, частиц летучей золы.

В ФГБОУ ВПО Российский государственный университет нефти и газа имени И. М.

Губкина в ходе выполнения проекта «Разработка новых методов получения и повышения энергоэффективности при использовании альтернативных биотоплив» (Государственный контракт №02.740.11.0061 от 11 июня 2009) были получены следующие результаты в области получения сырья для производства биодизельного топлива:

Разработана методика погруженного культивирования базидиальных грибов для производства липидной фракции, которая была закреплена в формате лабораторного регламента и успешно прошла исследовательские испытания.

Использование классических методов оптимизации состава питательных сред и параметров культивирования для каждого из отобранных перспективных штаммов позволило увеличить содержание липидов и повысить выход биомассы. Был изготовлен реактор твердофазного культивирования базидиальных грибов, который позволяет вести полноценный управляемый процесс с контролем основных технологических параметров.

Методика твердофазного культивирования грибов-продуцентов может быть использована в дальнейшем при разработке технологии переработки лигноцеллюлозного сырья в управляемом биореакторе. В качестве питательных субстратов для базидиальных грибов могут быть использованы промышленные и коммунальные отходы.

В ходе работы были проведены исследования свойств различных видов альтернативных топлив, в том числе, биодизельного топлива и биоэтанольного;

были полученны экспериментальные образцы моторных топлив, содержащие названные виды альтернативных топлив и традиционные нефтяные топлива, была разработана уникальная Программа и методика испытаний моторных топлив, обеспечивающая комплексную оценку возможности использования исследуемого топлива в двигателях.

Созданная научно-техническая продукция соответствует современным тенденциям и спросу на рынке альтернативных топлив.

Области применения результатов проекта: альтернативная энергетика.

Полученные результаты могут быть использованы в проектах в области микроволновой переэтерификации различных видов жиров, для получения биотоплив третьего поколения, улучшения свойств и эксплуатационных характеристик биотоплив, а также при разработке методов синтеза полимеров на основе продуктов метаболизма плесневых грибов и молочнокислых бактерий.

В реальном секторе экономике результаты, полученные в данной работе, могут послужить основой для разработки отечественных технологий получения биодизельного топлива из микобиотехнологического сырья.

В ГОУ ВПО Российский государственный технологический университет имени К.Э.

Циолковского в ходе выполнения проекта «Создание биосовместимых материалов на основе титана и его интерметаллидов для разработки и производства биологически и механически совместимых имплантатов для ортопедии и травматологии»

(Государственный контракт №02.740.11.0124 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

В результате выполнения работ по проекту разработаны технологии получения и обработки материалов на основе титана и его интерметаллидов для биологически и механически совместимых имплантатов, а также технологии изготовления инструментов для установки имплантатов, в том числе технологии получения микро-, субмикро- и нанокристаллических объемных структур материалов на основе титана и его интерметаллидов, а также технологии получения биосовместимых покрытий и композиционных наноразмерных градиентных структур. Разработанные технологии термоводородной обработки, вакуумной ионно-плазменной обработки, обеспечивающие наилучшее сочетание эксплуатационных свойств – сопротивления усталости, износостойкости, остеоинтеграции и др., не имеют мировых аналогов.

Проведено математическое моделирование механического поведения биотехнических систем с имплантатом. Разработаны компьютерные модели систем с эндопротезами тазобедренного сустава – бедренными и вертлужными компонентами. Разработана рабочая конструкторская и технологическая документация (включая проект Технических условий) для изготовления опытных образцов эндопротезов тазобедренного и коленного суставов, пластин для накостного остеосинтеза и медицинских инструментов (фрез).

В соответствии с конструкторской и технологической документацией изготовлены опытные образцы (опытная партия) четырех типов эндопротезов, пластин и медицинских инструментов – фрез.

Разработаны хирургические методики установки имплантатов и правила пользования инструментами при хирургических операциях. Проведены предварительные испытания опытных образцов (опытной партии имплантатов и инструментов).

До настоящего времени титановые сплавы в узлах и компонентах имплантатов, работающих в условиях интенсивного трения при высоких не грузках, не применялись даже в изделиях ведущих мировых производителей.

Разработанные в проекте конструкции имплантатов и инструментов для их установки не уступают, а по некоторым важнейшим функциональным параметрам превосходят зарубежные аналоги.

Области применения результатов проекта: медицина.

Результаты НИР использованы при проектировании и производстве медицинской техники малыми инновационными предприятиями ЗАО «Имплант МТ» и ЗАО «КИМПФ», входящими в состав технопарка «МАТИ – Медицинская инновационная техника» («МАТИ Мединтех»), а также другими предприятиями медицинской промышленности (например, ООО «КОНМЕТ», г.Москва, ООО «Титан» ОЭЗ г.Томск и др.). Проекты стандартов использованы для выпуска национальных стандартов РФ Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии. Биосовместимые материалы и имплантаты, а также методики по технологиям установки имплантатов при хирургических операциях использованы Центральным институтом травматологии и ортопедии (ЦИТО) им. Н.Н. Пирогова в клинической практике.

Применение в клинической практике высокофункциональных биологически и механически совместимых имплантатов из биосовместимых материалов на основе титана и его интерметаллидов позволит получить значительный экономический и социальный эффект за счет сокращения затрат на лечение и социальную реабилитацию больных. На настоящее время емкость внутреннего Российского рынка (объем продаж) составляет около 25-30 тысяч эндопротезов в год при оценочной потребности в операциях по эндопротезированию: 200- тысяч в год. При этом 95% объема продаж составляют импортные изделия. Организация серийного производства и реализации разработанных видов продукции, не уступающих лучшим мировым образцам, может увеличить объем поставок импортозамещающей отечественной продукции до 8-10 тысяч в год в течение 5 лет при соответствующих инвестициях. Оценочный срок окупаемости инвестиций 4-5 лет.

В ФГБУ «Научно-производственный комплекс «Технологический центр» МИЭТ» в ходе выполнения проекта «Исследование способов создания программно-аппаратных средств для решения задач по регулированию и мониторингу технологических процессов в энергосберегающих системах жилых и промышленных зданий» (Государственный контракт №02.740.11.0066 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

Разработан и изготовлен макетный образец автоматизированной системы в сетях энергоснабжения за счет объединения систем сбора данных о потребляемых энергоресурсах различных типов в рамках одной системы мониторинга, управления и диспетчеризации.

Разработанный программно-аппаратный комплекс обеспечивает:

• измерение и регулирование технологических параметров (температура, расход) энергоносителей, включая переключение режимов работы в зависимости от погодных условий и времени суток;

• сбор данных от всех объектов в едином диспетчерском пункте с представлением информации в удобном для оператора виде (таблицы, графики).

Разработанное изделие в сопоставлении с аналогами имеет сходные технические характеристики, но имеет более низкую стоимость за счет объединения разнородных узлов, которые у аналогов выполнены в виде отдельных модулей.

Области применения результатов проекта: энергоснабжение.

Разработанное изделие предназначено для построения автоматизированных систем управления и мониторинга технологических процессов в области энергообеспечения жилых и промышленных зданий и сооружений. Объединение каналов сбора данных о потребляемых энергоресурсах различных типов в рамках одной системы мониторинга, управления и диспетчеризации позволяет создавать автоматизированные системы с меньшими затратами.

Снижение затрат позволит получить экономию энергоресурсов, что скажется на эффективности производств и улучшения жизненного уровня населения.

В УРАН «Казанский научный центр РАН» в ходе выполнения проекта «Разработка методов и средств энерго- и ресурсосбережения на основе управления нестационарными процессами в системах транспортировки, распределения и потребления энергоресурсов»

(Государственный контракт №02.740.11.0071 от 15 июня 2009) были получены следующие результаты:

Выявлено наличие резонансных режимов при пульсационном изменении расхода в гидравлически гладких трубах. Установлена немонотонная зависимость потерь статического давления в трубе от частоты наложенных пульсаций расхода.

Обнаружен эффект скачкообразного сокращения длины отрывной области за препятствием в пульсирующем потоке. Установлено, что этот эффект сопровождается существенной интенсификацией теплоотдачи в отрывной области по сравнению со стационарным течением. Выявлен физический механизм обнаруженных эффектов, который заключается в воздействии на поток крупномасштабных поперечных вихрей, формирующихся за препятствием в фазе ускорения потока. Разработана методика определения потерь давления на местных сопротивлениях при пульсационном измерении расхода.

Установлено, что при поперечном обтекании тел пульсирующим потоком регулярность вихревой дорожки в поточных координатах, связанных с движущейся средой, сохраняется практически во всем диапазоне изменения частоты наложенных пульсаций. В окрестности частоты формирования вихрей за телом возможна подстройка частоты вихреобразования под частоту наложенных пульсаций. Разработан метод выделения частоты вихреобразования, который реализован в вихревом расходомере нового поколения с нормируемой погрешностью в условиях нестационарности внешнего потока.

Выявлены закономерности теплообмена нити термоанемометра в области низких чисел Рейнольдса. Разработана методика измерения скорости потока термоанемометром без предварительной градуировки датчика. На ее основе создан метод и аппаратура для диагностики пульсаций потока газообразных энергоносителей в транспортных трубопроводах.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.