Научная
деятельность
Университет ИТМО

Меню

Итоги НИОКР 2010 года

Кафедра фотоники и оптоинформатики

РАЗРАБОТКА НЕЛИНЕЙНЫХ И НЕЛОКАЛЬНЫХ МЕТАМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ И МИКРОВОЛНОВЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ

Грант Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих учёных в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования (постановление 220 Правительства РФ)

Научные руководители: Проф. Юрий Кившарь (Австралийский Национальный Университет) и д.т.н. Белов П.А. (ГОУВПО "СПбГУ ИТМО") 

Творческий коллектив: 7 кандидатов наук, 6 аспирантов и 12 студентов

Проф. Юрий Кившарь, Австралийский Национальный
Университет, Канберра, Австралия
Количество статей в научных журналах: 684
Число цитирований (Web of Science): 13544
Индекс Хирша: 58

Метаматериалы – это искусственные материалы с электромагнитными свойствами, не наблюдаемыми в доступных в природе средах. При помощи метаматериалов удается создавать маскирующие покрытия, делающие объекты невидимыми, оптические наноцепи, организовать передачу изображений с субволновым разрешением и т.д. Удается снимать ограничения на функциональные характеристики широкого ряда устройств и приборов, которые долгое время казались непреодолимыми даже теоретически.

В рамках проекта предлагается разработать нелинейные и нелокальные метаматериалы для создания целого ряда оптических и микроволновых устройств нового поколения.


Научно-исследовательский институт наукоемких компьютерных технологий
Научная школа «Компьютерное моделирование сложных систем»

КОМПЛЕКСНЫЙ ПРОЕКТ В РАМКАХ НАПРАВЛЕНИЯ «ЭКСТРЕННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ (URGENT COMPUTING)»

Грант Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих учёных в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования (Постановление Правительства РФ № 220 от 09.04.2010)

Научные руководители: Проф. Peter Sloot (Амстердамский университет) и роф. Бухановский А.В. (ГОУВПО "СПбГУ ИТМО") 
Цель проекта: разработка теоретических основ комплексного подхода к использованию технологий распределенных вычислений для организации глобальных систем поддержки принятия решений в экстремальных ситуациях, а также развитие соответствующего математического, информационного и программного обеспечения.

Проф., PhD. П.М.А. Слот

Ожидаемые результаты:

  • Создание проблемно-ориентированного центра компетенции мирового уровня в области urgent computing на базе СПбГУ ИТМО
  • Подготовка специалистов высшей квалификации, способных интегрироваться в международные научно-исследовательские проекты
  • Повышение уровня мобильности ученых и специалистов
  • Создание новых объектов интеллектуальной собственности

ОКР «Создание высокотехнологичного производства комплексных решений в области предметно-ориентированных облачных вычислений для нужд науки, промышленности, бизнеса и социальной сферы»


Субсидия Правительства Российской Федерации для развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства (Постановление Правительства РФ № 218 от 09.04.2010 г.)

Заказчик: ЗАО «Фирма «АйТи. Информационные технологии».
Научный руководитель: Проф. Бухановский А.В. 
Цель проекта: разработка комплекса программных решений, составляющих основу многопрофильной инструментально-технологической платформы (МИТП) нового поколения, предназначенной для эффективной организации и управления высокопроизводительными композитными приложениями в неоднородной распределенной вычислительной среде, и развертывание на ее основе программно-аппаратного комплекса поддержки инфраструктуры предметно-ориентированных облачных вычислений в различных областях науки, промышленности, бизнеса и социальной сферы. 

Результаты проекта в 2010 г: разработаны ключевые подходы и обоснованы технологические решения проекта; создан и развернут экспериментальный макет МИТП и образцы прикладных сервисов.


ОКР «Создание высокотехнологичного производства комплексных решений в области предметно-ориентированных облачных вычислений для нужд науки, промышленности, бизнеса и социальной сферы»


Кафедра компьютерной фотоники и видеоинформатики

ОКР «РАЗРАБОТКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОПТИКО-ЦИФРОВОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ТЕЛЕМЕДИЦИНЫ»


Субсидия Правительства Российской Федерации для развитие кооперации российских высших учебных заведений и производственных предприятий (218 постановление Правительства РФ)

Научные руководители: Проф. Гуров И.П. доц. Ноздрин М.А. (конструкторская группа), Хоружников С.Э. (группа программистов)
Творческий коллектив: более 30 сотрудников ИТМО, включая 6 аспирантов и 11 студентов
Цели проекта: разработка по техническому заданию ОАО «ЛОМО» и организация серийного производства оптико-цифрового диагностического комплекса для телемедицины. Состав комплекса: автоматизированный анализатор микроизображений, видеоэндоскоп, прикладное и специализированное программное обеспечение для телемедицины. 
Итоги 2010 г.: на основе обзора существующих решений и с учетом задела ОАО «ЛОМО» определен технический облик комплекса, разработана схема деления, разработано ТЗ на комплекс и ЧТЗ на его составные части, подготовлен эскизный проект. 
 

СОСТАВ ОПТИКО-ЦИФРОВОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ТЕЛЕМЕДИЦИНЫ


НИИ нанофотоники и оптоинформатики
Научная школа «Наноматериалы и нанотехнологии фотоники»

КОМПЛЕКС РАБОТ ПО МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ФОТОНИКИ

Научный руководитель д.ф.-м.н., проф., директор НИИ Н.В. Никоноров 

Итоги 2010 г.:
Число сотрудников: 32
в т.ч. моложе 35 лет - 14
  докторов наук - 15
  кандидатов наук - 7
  аспирантов - 5
  сстудентов - 8
Общее число публикаций 80
в т.ч. статьи -16
  патенты - 4
  доклады – 53
  учебные пособия – 6
  монографии -1

НИР: «Проведение исследований по разработке экспресс-методов тестирования алмазов при осуществлении таможенного контроля»

Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. Н.В. Никоноров 
Сроки выполнения работы: 2010 г., 
Творческий коллектив: н.с. Асеев В.А., с.н.с. Рохмин А.С., студентка Некрасова Я.А.

Цель работы: разработка и создание спектрального экспресс-метода контроля природных и синтетических алмазов и их имитаций произвольной формы, а также определение соответствия спектральных характеристик алмаза требованиям, оговоренным в Перечне к продукции и технологиям двойного назначения.


Итоги 2010г.: Разработан экспресс-метод, дающий информацию о подлинности алмаза и отвечает на вопросы:
  • данный образец представляет собой алмаз или имитатор?
  • каково происхождение алмаза (синтетическое или природное)?.

НИР: «Оптическая многофункциональная наностеклокерамика для информационно-телекоммуникационных систем»

Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. Н.В. Никоноров 
Сроки выполнения работы: 2010 г., 
ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. 
Творческий коллектив: д.ф.-м.н.,проф. Сидоров А.И., д.х.н., проф. Цехомский, д.ф.-м.н.,проф. Ефимов А.М., зав. лаб. Игнатьев А.И., н.с. Асеев В.А., с.н.с. Рохмин А.С., аспирант Ширшнев П.С., аспирант Ким А.А., аспирант Ситдиков В.М., аспирант Постников Е.С., студент Нурыев Р.К., студентка Некрасова Я.А., студентка Сорокина М.Г., студентка Москалева К.С., студент Дубровин В.Д. 
Цель работы: разработка физико-химических основ создания оптических многофункциональных наностеклокристаллических материалов для информационно-телекоммуникационных систем
Итоги 2010 г.: Разработаны основы создания материалов, в объеме которых возможна запись цветного изображения под воздействием излучения и последующая термообработки, что приводит к росту анизотропных нанокристаллов и, в результате, к смещению спектра поглощения.
 
Никакой химии и красителей! Запись сделана в объеме стекла только за счет воздействия излучения и термической обработки

Кафедра Оптики квантоворазмерных систем

КОМПЛЕКС РАБОТ ПО РАЗРАБОТКЕ И ИССЛЕДОВАНИЮ ПОЛИМЕРНЫХ И НАНОКОМПОЗИЦИОННЫХ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ

Научный руководитель д.ф.-м.н, проф. Денисюк И.Ю.

ИТОГИ 2010 года:
Число статей 32
Число докладов 10
Число медалей 1

Диплом медали имени А.А. Лебедева № 30 от 26 марта 2010 г.
Награжден Денисюк И.Ю. за выдающиеся достижения
в области прикладной физической оптики.

НИР «Исследования путей преодоления дифракционного предела в нано- фотолитографии на базе процессов самоорганизации и нелинейного просветления нанокомпозиционных фотополимерных систем»

Научный руководитель д.ф.-м.н, проф. Денисюк И.Ю.
Основные участники: доцент Ю.Э. Бурункова, доцент Н.Д. Ворзобова, доцент А.И. Денисюк, асс. М.И. Фокина, мл. науч. сотр. Н.Н. Арефьева, аспирант. В.К. Баля, аспирант С.А. Семьина, инж. В.Г. Булгакова 
Целью работы является исследование эффектов нелинейного преобразования интенсивности падающего излучения для уменьшения размера точки, записанной на фотополимере методом оптической проекции, до размеров менее дифракционного предела Релея. 
Основные результаты 2010 г.: Прямое подтверждение нарушения законов геометрической оптики в результате самоорганизации нанокомпозита в поле световой волны
 
Принцип самоорганизации - расширение пучка света в материале преобразуется в его сужение Самоорганизованные цилиндры из нанокомпозита.
Диаметр цилиндра 1 мкм. 
Средний цилиндр стоит вертикально,
нижний - упал, видно цилиндрическая форма,
полученная при самоорганизации.
Самоорганизация наночастиц ZnO в нанокомпозите в нано- плоскости в пучностях интерференционной картины световой волны. Врезка - формирование плоскостей шириной 100 нм и высотой более 20 мкм в результате ионного травления самоорганизованного нанокомпозита.

Кафедра электротехники и прецизионных электромеханических систем
Научная школа «Электромеханические системы и средства управления ими»

КОМПЛЕКС РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ЭЛЕКТРОСИЛОВЫХ ПРИВОДОВ КВАНТОВО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Научные руководители: проф.Овчинников И.Е., доцент Томасов В.С. 
Творческий коллектив: доцент Синицын В.А., доцент Толмачев В.А., доцент Денисов К.М., доцент Гурьянов В.А., доцент Усольцев А.А., ст. научн. сотр. Гурьянов А.В., ст. научн. сотр. Шендриков И.А., научн. сотр. Жданов И.Н., научн. сотр.Арановский С.,научн. сотр. Серебряков С.А., доцент., к.т.н. Лукичев Д.В., доцент., к.т.н. Борисов П.А., доцент., к.т.н. Никитина М.В., доцент., к.т.н. Денисова А.В., научн. сотр. Ильина А.Г., научн.сотр. Демидова Г.Л., аспиранты кафедры:Смирнов Н.А., Егоров А.В., студ. гр.4165, 5165, 6165 


ИТОГИ 2010 года:

Число публикаций по теме 7
Число патентов 1

ОКР «Разработка и изготовление электросиловых приводов для ОПУ СМ-690» 

Научный руководитель Томасов В.С.
 
Целью работы является создание системы наведения СМ – 690, предназначенной для управления работой инфракрасного телескопа при проведении траекторных и сигнальных измерений.
Итоги 2010г.: Комплекс с комплектом 3-х координатного цифрового следящего электропривода, разработанного и изготовленного в ИТМО, сдан в эксплуатацию (ноябрь 2010)

ОКР «САЖЕНЬ-ОБЗОР» В ВАРИАНТЕ КВАНТОВО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Научный руководитель Томасов В.С.
Целью работы является создание цифрового электропривода, оптической системы совмещенного видимого и ИК диапазонов «Сажень-ОБЗОР», предназначенной для обзорного контроля за предстартовыми операциями при подготовке ракет-носителей на стартовых площадках космодромов
Итоги 2010г.: пробная эксплуатация на космодроме «Плесецк»


Кафедра систем управления и информатики

НИР ««Адаптивное и автоматное управление мобильными роботами»

Научный руководитель д.т.н, проф. Бобцов А.А.
Список основных участников: зав. кафедры ТП д.т.н., профессор А.А. Шалыто, доцент кафедры СУиИ, к.т.н. С.А. Чепинский, аспирант кафедры СУиИ А.А. Пыркин, аспирант кафедры СУиИ С.А. Колюбин, аспирант кафедры ТП В.О. Клебан, аспирант кафедры КТ Ф.Н. Царев.
Целью работы развитие теории адаптивных и интеллектуальных систем автоматического управления, синтез и экспериментальное исследование алгоритмов управления роботизированными системами, решающими сложные задачи в заранее неизвестной и недетерминированной внешней обстановке: высокоточное бесконтактное движение вдоль физически заданной трассы, движение и стабилизация на наклонной поверхности, объезд подвижных препятствий

Итоги 2010 г.:
  1. разработана интеллектуальная система управления макетом безэкипажного танка;
  2. подготовлено программное обеспечение для системы управления макетом безэкипажного танка;
  3. разработана программа для решения задачи автоматического синтеза системы управления и компьютерного зрения;
  4. разработаны алгоритм управления и программа для решения задачи управления движением роботом по заранее неизвестной физически заданной траектории;
  5. разработаны алгоритм управления и программа для решения задачи стабилизации мобильного двухколесного робота, балансирующего на наклонной поверхности.
Опубликовано 10 журнальных статей, сделано 15 научных докладов, защищена 1 кандидатская диссертация 

НИР «Hybrid and Bio-Inspired Engine Modeling and Control»

Научный руководитель д.т.н, проф. Никифоров В.О.
Целью работы является разработка и экспериментальное исследование адаптивных и самообучающихся алгоритмов управления впрыском топлива, положением дроссельной заслонки и углом опережения зажигания для поддержания заданного соотношения воздух-топливо, формирования крутящего момента и повышения экологичности двигателя
Итоги 2010 г.: синтезированы и экспериментально исследованы на тестовых автомобилях Chevrolet Tahoe и GMC Yukon алгоритмs управления, синтезированные на основе принципа "инверсных моделей" и с использованием "биологически мотивированных" методов.
Опубликованы 4 статьи, представлены 7 докладов (включая два доклада на научной конференции American Control Conference 2010), проведена XIII Балтийская олипиада по автоматическому управлению


Научная командировка ассистента кафедры СУиИ Дмитрия Герасимова и аспиранта кафедры СУиИ Сергея Колюбина на General Motors Research and Development Center, Warren, Detroit, USA 15.10-7.12.2010

Кафедра Нанотехнологий и материаловедения 

КОМПЛЕКС РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ЗОНДОВ ДЛЯ СКАНИРУЮЩИХ ЗОНДОВЫХ МИКРОСКОПОВ И СОВМЕЩЕНИЕ МЕТОДА СЗМ С МЕТОДОМ МИКРОФЛЮИДНЫХ БИОЧИПОВ И РАСТРОВОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ

Научный руководитель д.ф.-м.н. проф. Голубок А.О., 
Общее число тем – 6

Творческий коллектив: к.ф.-м.н. Евстрапов А.А., к.ф.-м.н. Анкудинов А.В., к.ф.-м.н. Левичев В.В., к.ф.-м.н. Денисюк А.И., аспирант Мухин И.С., аспирант Самойлов Л.Л., аспирант Стовпяга А.В., аспирант Пинаев А.Л., аспирант Феклистов А.А., аспирант Кухтевич И.В.
Целью работы является разработка и испытание экспериментальных образцов зондов для сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), а также микрофлюидных биочипов с наноканалами. 
 

Итоги 2010 г.:

  1. Созданы и испытаны экспериментальные образцы СМЗ зондов различных типов: для микроскопии токов ионной проводимости, для туннельной микроскопии, для ближнепольной оптической микроскопии, оптических антенны-зонды на основе металлических наноструктур.
  2. Получены и исследованы экспериментальные образцы микрофлюидных биочипов с наноканалами.
  3. Создан и испытан макет сканирующего зондового микроскопа используемого в составе электронного микроскопа.
      Подготовлено к публикации 10 статей, сделано 8 докладов на научных конференциях

Электронный микроскоп CrossBeam 1540XB Сверхвысоковакуумный атомно-силовой микроскоп SPM Probe TV AFM XA 650 Сканирующий зондовый микроскоп Ntegra Aura
Cтруктурированные зонды на основе полупроводниковых нановискеров для туннельной микроскопии Оптических антенны-зонды на основе металлических наноструктур
Вольфрамовое острие FIB обработка вершины  
Совмещение электронного микроскопа и сканирующего зондового микроскпа (СЭМ+СЗМ)
Электронное изображение СЗМ зонда, сканирующего образец
  Ближнепольная терагерцовая микроскопия
ТГц зонд на основе заостренного вольфрамового стержня