В ТУСУРе создан новый метод микроволновой радиотеплометрии.

Антон Убайчин, кандидат технических наук, старший научный сотрудник СКБ «Смена» стал победителем регионального конкурса «Лауреат Премии Законодательной Думы Томской области» 2014 года в номинации «Технические науки». Молодой ученый ТУСУРа рассказал о новом методе создания импортозамещающих приборов в области радиометри.

Насколько важно использование инновационного метода при создании приборов с отечественной элементной базой в области радиометрии?

Данный метод позволяет качественно улучшить основные технические характеристики систем, предназначенных для измерения параметров собственного электромагнитного излучения объектов. Основоположником нового метода стал мой научный руководитель доктор технических наук, профессор кафедры ТОР Александр Владимирович Филатов, я продолжаю работу в этой области.

При создании портативных приборов инструментальная база на основе классических методов не обеспечивает требуемых характеристик по стабильности, динамике и чувствительности. Наша разработка позволяет добиться улучшения основных характеристик: чувствительности, надежности и стабильности работы. Модифицированный метод нулевых измерений можно назвать новой ступенью эволюции микроволновых радиометров. Техническая реализация метода основана на применении двух видов импульсной модуляции – амплитудной и широтной. Применение двух модуляций позволяет повысить комплекс метрологических характеристик при упрощении схемотехнической реализации.

Данное свойство позволяет использовать отечественную элементную базу для создания измерительных приборов с передовыми характеристиками, превосходящими мировые аналоги именно за счет совершенствования методологического подхода к технической реализации измерительной техники.

Применяя данный метод, в каких областях промышленности можно создавать импортозамещающие приборы?

Метод способствует созданию космической, военной и медицинской аппаратуры. В настоящие время мы активно работаем над направлением, связанным с поиском объектов с низкой эффективной площадью рассеяния. Разрабатываемый прибор способен производить поиск скоростных, малозаметных объектов, например беспилотных летательных аппаратов, на фоне неба при помощи методов и средств радиотеплолокации. В области радиолокации данная разработка соответствует передовым потребностям военно-промышленного комплекса.

На основе нового метода создан не менее уникальный прибор — радиотермограф, который предназначен для ранней медицинской диагностики. Доказано, что структурному изменению клеток при развивающемся опухолевом процессе предшествует локальное повышение температуры. Современные методы функциональной диагностики, такие как УЗИ и рентген, могут обнаружить только ткани со структурным изменением, то есть когда опухоль уже сформировалась.

Прибор, разработанный в ТУСУРе, способен определить повышение локальной температуры внутри биологического объекта. Он может определить тепловую аномалию в локальной области ткани и дать повод для прохождения обследований на наличие онкологических заболеваний. В отличие от рентгена, прибор абсолютно безвреден.

Данная разработка в нашем университете поддержана Министерством образования и науки, Российским фондом фундаментальных исследований, Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере и Национальной ассоциацией инноваций и развития информационных технологий. В настоящее время проводятся работы по организации сертификации прибора.

Какие разработки СКБ «Смена» в области дистанционного зондирования Земли позволяют повысить уровень метрологических характеристик отечественных приборов?

Значительная работа проделана в области дистанционного зондирования Земли из космоса. В данном направлении разработаны новые приборы, использующие в своей основе последние достижения отечественной наноэлектроники. В результате у нас появилась новая концепция, являющаяся логическим продолжением проведенных ранее исследований, заключающаяся в использовании множества приемников на одной подложке в составе радиометрических систем, работающих на одну приемную антенну по оригинальному алгоритму. Данное решение позволило вывести метрологические характеристики радиометров бортового базирования на новый уровень.

Сейчас разрабатывается проект по радиосвязи на основе недетерминированных радиосигналов. Концепция передачи информационных сообщений посредством шума — сигнала с неопределенными характеристиками — достаточно противоречива. Однако мы смогли реализовать систему передачи данных по радиоканалу на основе измерения параметров недетерминированных радиосигналов с уровнем мощности сигнала передатчика ниже уровня мощности шумов на входе приемной системы без применения корреляционного анализа. Данная работа получила первое место на конкурсе Фонда Перспективных Исследований в номинации "Помехозащищенная система связи" в 2014 году.