ФакультетыАэрокосмический институтКафедра систем автоматизации производства

Научно-исследовательская деятельность

Темы НИР научно-педагогических коллективов кафедры: возглавляемые проф. Сердюком А.И. «Перспективные технологии поддержки жизненного цикла объектов автоматизации управления» и проф. Султановым Н.З. «Интеллектуальные технологии и автоматизированные системы в области авиационной и ракетно-космической техники» — признаны основными научными направлениями Оренбургского государственного университета по техническим наукам.

Преподавателями кафедры ведется научно-исследовательская деятельность в рамках следующих госбюджетных НИР:

  1. Методология создания высокоавтоматизированных производственных систем нового поколения с заданными свойствами (руководитель — д-р техн. наук, проф. Сердюк А.И.).
  2. Исследование механизма и закономерностей перехода от технического задания к техническому предложению на создание гибких производственных ячеек (руководитель — д-р техн. наук, проф. Сердюк А.И.).
  3. Применение эволюционных методов оптимизации в параметрическом синтезе гибких производственных систем (руководитель — канд. техн. наук, доц. Сергеев А.И.).
  4. Анализ эффективности использования воздушных судов по разным сферам применения и оптимизация парка (руководитель — д-р техн. наук, проф. Султанов Н.З.).
  5. Методология управления качеством авиационно-химических работ на основе моделирования технологического процесса с применением авиакосмических технологий (руководитель — д-р техн. наук, проф. Султанов Н.З.).
  6. Автоматизированная система контроля и прогнозирования загрязнений воздушного бассейна промышленного города на основе спутниковых технологий (руководитель — канд. техн. наук Алтынбаев Р.Б.).

На кафедре регулярно проводятся научные семинары по всем позициям тем НИР.

Преподаватели и аспиранты кафедры принимали участие в различных международных, всероссийских и региональных конференциях, по результатам которых опубликованы материалы в различных сборниках.

В 2003, 2005, 2007, 2009, 2011, 2013, 2015 и 2017 годах на базе АКИ проведены I, II, III, IV, V, VI, VII и VIII соответственно всероссийские научно-практические конференции «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии», в организации и проведении которых активное участие приняли преподаватели и сотрудники кафедры САП. В 2007, 2009, 2011 и 2013 годах на проведение конференции получена поддержка РФФИ. А в 2017 году — поддержка Правительства Оренбургской области.

Начиная с 2010 года на базе кафедры проводится научная школа-семинар молодых ученых и специалистов в области компьютерной интеграции производства по направлениям:

  • интеллектуальные системы автоматизированного проектирования по управлениям;
  • совершенствование новых технологий проектирования, диагностирования и эксплуатации изделий машиностроения;
  • совершенствование технологии получения изделий из порошковых и композиционных материалов и нанесения покрытий;
  • технологии создания авиационной и ракетной техники.

Разработки сотрудников кафедры также выполнялись при финансовой поддержке различных конкурсных центров:

  • «Разработка и конструирование облика ЛА нового поколения», руководитель — Султанов Н.З., аналитическая ведомственная целевая программа «Развитие научного потенциала высшей школы», конкурс РФФИ;
  • «Методология управления качеством авиационно-химических работ на основе моделирования технологического процесса с применением авиакосмических технологий», руководитель — Султанов Н.З.;
  • «Исследование закономерностей создания и режимов эксплуатации гибких производственных ячеек», руководитель — Сердюк А.И., конкурс РФФИ;
  • «Исследование механизма и закономерностей перехода от технического задания к техническому предложению на создание гибких производственных ячеек», руководитель — Сердюк А.И.;
  • «Разработка методологии создания высокоэффективных производственных систем нового поколения с заданными свойствами», руководитель — Сердюк А.И., задание Рособразования;
  • «Разработка методологии создания термостабильных мехатронных станков», руководитель — Сердюк А.И., задание Рособразования;
  • «Применение генетических алгоритмов в структурно-параметрическом синтезе гибких производственных систем», руководитель — Сергеев А.И., конкурс РФФИ;
  • «Применение эволюционных методов оптимизации в параметрическом синтезе гибких производственных систем», руководитель — Сергеев А.И., задание Рособразования;
  • «Разработка инструментов инженерного анализа для построения высокоавтоматизированных станочных систем», руководитель — Сергеев А.И., ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы.
  • «Разработка методологии технического перевооружения предприятий машиностроительного комплекса Оренбуржья на основе производственных систем нового поколения», руководитель — Сердюк А.И., областной грант.
  • «Автоматизация технологической подготовки производства в ЗАО „Механический завод”», руководитель — Сердюк А.И., хоздоговорная НИР.
  • «Новые кадры для ОПК», 2014 г. и 2015–2016 гг., 2017...2020 гг., руководитель — Сердюк А.И., конкурс Минобрнауки РФ.

Ежегодно в ОГУ проходят студенческие научные конференции при активном участии студентов кафедры. В среднем на каждой конференции выступают 15–20 студентов. Число участвующих в конференциях и выступающих с докладами студентов с каждым годом увеличивается. По итогам научно-исследовательской работы студенты старших курсов рекомендуются в магистратуру и аспирантуру, награждаются дипломами и получают благодарности по ОГУ и по АКИ. Студенты кафедры ежегодно принимают участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях различного уровня.

В дипломные проекты включаются результаты НИР, выполненные студентами под руководством преподавателей на предприятиях.

На кафедре в настоящее время обучаются 8 аспирантов и соискателей.

С 2004 года на кафедре защищены 3 докторские диссертации: Жежера Н.И. (2004), Владов Ю.Р. (2005), Сергеев А.И. (2017) — и 20 кандидатских диссертаций: Шерстобитова В.Н. (2004); Куленко Е.С. (2005); Кравцов А.Г., Проскурин Д.А. (2006); Дибихин К.Ю., Корнипаев М.А., Сергеев А.И. (2007); Абубакиров Д.Р. (2008); Гусаров В.А. (2009); Ишмеев М.Р. (2010); Галина Л.В, Зеленин А.П., Корнипаева А.А., Тямкин С.А. (2011); Алтынбаев Р.Б. (2012); Вагапова Н.В. (2013); Овечкин М.В., Русяев А.С., Шамаев С.Ю., Казаков А.О. (2013).


Новые перспективные направления исследований и разработок

  • Разработка аппаратного и программного обеспечения для быстрого прототипирования на основе 3D-печати

    Принцип работы 3D-принтеров, работающих на основе технологии FDM (Fused Deposition Modeling — моделирование методом плавления), заключается в создании детали слой за слоем, нагревая термопластичный материал до полужидкого состояния и выдавливая его в соответствии с заданной траекторией движения печатающей головки. Печать с помощью технологии FDM отличается чистотой, простотой в использовании. Детали из термопластика устойчивы к нагреванию, химическим реагентам, влажной или сухой среде и механическим нагрузкам. Разогретые до полужидкого состояния материалы позволяют создавать сложные геометрические формы, которые было бы сложно получить традиционными методами производства.

    Для реализации проекта необходимо собрать аппаратную часть и разработать систему автоматизированного формирования управляющей программы по трехмерной модели изделия.

    Руководитель: канд. техн. наук Русяев А.С.

    Рисунок 1 — Принтер Plusa Mendel
  • Спутниковые информационные технологии (GPS/ГЛОНАСС)

    Заведующий лабораторией канд. техн. наук Алтынбаев Р.Б.

    Основные области исследований: спутниковые информационные технологии; спутниковые навигационные системы; системы дистанционного зондирования Земли; географические информационные системы.

    Выполнен анализ использования систем дистанционного зондирования Земли и спутниковых систем местоположения (GPS/ГЛОНАСС) в современных географических информационных системах. Разработана методика моделирования трехмерных ландшафтов больших размеров на основе использования географических информационных технологий и OpenGL. Разработана методика анализа зон затопления при возникновении паводковой ситуации на участке русла равнинной реки, основанная на использовании данных дистанционного зондирования Земли. Разработана система автоматизации мониторинга загрязнений воздушного бассейна промышленных городских комплексов с использованием спутниковых информационных технологий GPS/ГЛОНАСС (рис. 2-4).

    Созданная в 2012 г. проблемная научная лаборатория спутниковых информационных технологий (GPS/ГЛОНАСС) является структурным подразделением Оренбургского государственного университета в составе Аэрокосмического института.

    Лабораторией подписаны договора о сотрудничестве с НИИ системных исследований РАН, готовится договор с Главным управлением Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий по Оренбургской области. Ведется сотрудничество с начальником управления по информатике и связи администрации города Оренбурга.


    Рисунок 2 — Навигационное оборудование фирмы Trimble, установленное на сельскохозяйственном тракторе

    Рисунок 3 — Трехмерная модель подстилающей поверхности, выполненная на основе OpenGL

    Рисунок 4 — Иллюстрация метода расчета зон затопления поверхности
  • Применение интеллектуальных методов в структурно-параметрическом синтезе производственных систем

    Руководитель — канд. техн. наук, доц. Сергеев А.И.

    Целью исследования является повышение эффективности процесса модернизации производственных машиностроительных предприятий.

    Эволюция информационных технологий и систем всё в большей степени определяется их интеллектуализацией. Интеллектуальные информационные технологии — одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся научных и прикладных областей информатики. Она оказывает существенное влияние на все научные и технологические направления, связанные с использованием компьютеров. Целями интеллектуальных информационных технологий являются, во-первых, расширение круга задач, решаемых с помощью компьютеров, особенно в слабоструктурированных предметных областях, и во-вторых, повышение уровня интеллектуальной информационной поддержки современного специалиста.

  • Лабораторный комплекс приема, анализа и обработки спутниковых снимков

    В основе комплекса лежат цифровые приемные устройства на базе микросхем Rafael R820T2, R828D и других.


    Рисунок 5 — Приемные устройства на базе микросхем Rafael R820T2, R828D

    Данные устройства (RTL-SDR) позволяют производить анализ спектра радиочастот и запись радиосигналов в цифровом виде.

    Благодаря этому комплекс позволяет:

    • принимать снимки поверхности планеты с погодного спутника Метеор-М2 и других, транслирующих по протоколу LRPT;
    • получать телеметрию со спутников (положение, идентификационные данные, параметры работы бортовой аппаратуры);
    • взаимодействовать с потоком данных Международной космической станции (аудиоданные переговоров, снимки, телеметрия и др.);
    • получать данные других стандартов спутниковой связи;
    • анализировать информацию навигационных систем GPS и ГЛОНАСС;
    • принимать сигналы с автоматических передатчиков самолетов ADS-B (информация GPS с самолетов, информация транспондера, бортовых систем и другое).

    Метеор-М2 — это российский метеорологический спутник на полярной орбите, который был запущен 8 июля 2014 года. Его основными задачами являются прогнозирование погоды, мониторинг изменения климата и анализ/прогноз космической погоды.


    Рисунок 6 — Спутник Метеор-М2

    Спутник в настоящее время активен в режиме передачи изображений с низким разрешением (Low Resolution Picture Transmission — LRPT), который транслирует в прямом эфире погодные спутниковые снимки, сходные с APT-изображениями, полученными с помощью спутников NOAA. LRPT-изображения, однако, намного лучше, так как они передаются в виде цифрового сигнала с разрешением изображения, в 12 раз большим, чем старый аналоговый NOAA APT-сигнал (QPSK с символьной скоростью 80 ksps). Комплекс, наряду с небольшим количеством свободного программного обеспечения, может быть использован для приема и декодирования этих изображений.


    Рисунок 7 — Анализ спектра сигнала со спутника Метеор-М2

    Рисунок 8 — Мониторинг перемещения самолетов в реальном времени

    Рисунок 9 — Снимок со спутника Метеор-М2, полученный путем декодирования сигнала

Кафедра САП имеет обширные научные связи c профильными вузами и научно-производственными объединениями:

  • МГТУ «СТАНКИН» (Москва);
  • Самарский государственный авиационный технический университет;
  • Самарский государственный технический университет;
  • Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова;
  • Уфимский государственный нефтяной технический университет;
  • Казанский государственный технический университет;
  • АО «ПО „Стрела”» (Оренбург);
  • АО «КумАПП» (Кумертау);
  • ОАО «ВолгаУралтранс» (Самара);
  • ОАО «Завод бурового оборудования» (Оренбург);
  • ООО «Газпромавтоматика» (Оренбург);
  • Актюбинский государственный университет им. К. Жубанова (Республика Казахстан).

В рамках международной деятельности на кафедре поддерживаются тесные научные связи с вузами стран СНГ в области автоматизации производства и проектирования:

  • Актюбинским государственным университетом им. К. Жубанова (Республика Казахстан);
  • Андижанским политехническим институтом (Республика Узбекистан);
  • Павлодарским государственным университетом (Республика Казахстан);
  • Ташкентским государственным авиационным институтом (Республика Узбекистан);
  • Ташкентским политехническим институтом (Республика Узбекистан);
  • Ташкентским химико-технологическим институтом (Республика Узбекистан).

Также поддерживаются научные и научно-методические связи (рецензирование статей, написание отзывов, редактирование и т. п.) с ведущими учеными в области автоматизации обработки экспертных данных докторами технических наук, профессорами: Йохан Шольц (Германия), Айталиев Е.С., Ювица Н.В., Жунусов Б.А. (Республика Казахстан), Якубов Н.Р. (Лос-Анджелес, США).

Последнее обновление: 24.01.2018
Почтовый адрес:

460018, г. Оренбург,

просп. Победы, д. 13

Телефон:

+7 (35-32) 77-67-70

Факс:

+7 (35-32) 72-37-01

Горячая линия министерства образования Оренбургской области:

+7 (35-32) 34-26-35

+7 (35-32) 34-26-37

+7 (35-32) 34-26-30

Официальный сайт федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет».

© ОГУ, 1999–2018. При использовании материалов сайта гиперссылка обязательна!