Научно-исследовательская деятельность
Основное научное направление - разработка методов повышения помехозащищенности и разрешающей способности телевизионных и радиолокационных систем. Разработки кафедры демонстрировались на многих Всероссийских и межрегиональных выставках.
При кафедре радиотехнических систем создан Научно-образовательный центр технологии обработки радиолокационных и радионавигационных сигналов (НОЦ ТОРНС).
На кафедре радиотехнических систем РГРТУ выполняются прикладные научные исследования «Исследование бортовых сенсоров и методов обработки данных для удалённого зондирования воздушных линий электропередачи с помощью беспилотных летательных аппаратов» по Федеральной целевой программе работ "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы" по соглашению с Минобрнауки России о предоставлении субсидии № 14.574.21.0012 от 17.06.2014 г. (Уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта) RFMEFI57614X0040).
Проведенные исследования показали возможность построения трехмерного представления ЛЭП с использованием фотокамер, размещенных на беспилотных летательных аппаратах, что снижает стоимость системы диагностики и расходы на ее эксплуатацию.
Сопоставление результатов исследований показывает, что существующие системы диагностики не используют комплексный подход к обработке информации по изображениям, полученным с помощью камер видимого и инфракрасного диапазонов, лазерных систем, сопряженных с приемниками спутниковых и инерциальных навигационных систем, что необходимо для оценки множества параметров состояния ЛЭП.
Проведенные исследования также выявили возможность повышения точности обнаружения неисправностей, точности оценки геометрических параметров ЛЭП и окружающей обстановки за счет комплексирования разноспектральных изображений.
В результате выполнения проекта разработано программное обеспечение, позволяющее управлять бортовыми средствами беспилотного летательного аппарата, предназначенного для диагностики ВЛЭП, и осуществлять операции по сбору и передаче информации от бортовых сенсоров.
Разработано программное обеспечение рабочей станции оператора, осуществляющее обработку полученных от бортовых сенсоров информации, и формирующее отчет о состоянии исследуемого участка ВЛЭП с визуализацией проблемных участков в видимом и инфракрасном диапазонах.
Программное обеспечение прошло испытания в соответствии с разработанными программой и методиками.
Совокупность методов, используемых при обработке изображений для увеличения эффективности оценки геометрических параметров ВЛЭП, не встречается в доступной научно-технической литературе по теме проекта и обладает признаками научной новизны.
Разработанные решения реализованы в экспериментальном образце аппаратно-программного комплекса для оценки состояния воздушных линий электропередачи с помощью БПЛА. Эффективность решений подтверждена в результате проведенных исследовательских испытаний. Масса экспериментального образца составляет 870 грамм, максимальная потребляемая мощность 15 Вт.
Разработаны алгоритмы дистанционного зондирования ЛЭП и сканирующая лазерная система для их реализации. Разработанная лазерная система в отличие от существующих может обладать меньшими массогабаритными характеристиками, что позволит размещать ее на малогабаритных БПЛА.
Проведенный анализ патентной чистоты, показывает, что разработанные решения не нарушают прав других правообладателей.
В результате проведенного технико-экономического обоснования оценен экономический эффект от приобретения разработанного изделия, который составляет около 2,01 млн. руб.
Научно-образовательный центр технологии обработки радиолокационных и радионавигационных сигналов при кафедре радиотехнических систем (НОЦ ТОРНС)
Научное направление: повышение эффективности функционирования существующих и создание новых радиотехнических систем радио- и светолокации, навигации, диагностики.
Научный руководитель: Кошелев Виталий Иванович, доктор технических наук, профессор.
Директор: Андреев Владимир Григорьевич, доктор технических наук, доцент.
Наименование и характеристики создаваемой научно-технической продукции: аппаратно-программные средства приема и обработки сигналов в радиотехнических системах локации, навигации, энергетики, диагностики. Примеры созданной продукции: пакет прикладных программ "Стрела" для сквозного расчёта тактико-технических характеристик наземных и бортовых радиолокационных систем; несколько поколений приборов серии "ACЗ" автоматической селекции замыканий на землю в высоковольтных кабельных сетях 6-10 кВ; блок управления для систем спутниковой навигации; комплекс лазерного зондирования атмосферы до высот 1,5 км; система "РИТМ" кардиологической компьютерной экспресс-диагностики (время наблюдения пациента не более 2 минут) состояния здоровья человека и пр.
Решаемые задачи: обнаружение и измерение параметров радио и светолокационных сигналов на фоне комплексов естественных и специально организованных помех. Выявление методами цифрового спектрального анализа информативных признаков (data mining) экспериментальных процессов, представленных короткими выборками. Построение моделей экспериментальных процессов и радиотехнических систем с целью их структурно-параметрической оптимизации, комплексирование систем навигации, локации, диагностики;
повышение качественного уровня подготовки бакалавров, инжеренов, магистров, аспирантов и докторантов на базе выполняемых фундаментальных и прикладных научных исследований, опытно-конструкторских работ.
Системы и технологии внедрены: в разработки «Фазотрон НИИР», г. Москва; НИИ «Рассвет», г. Рязань; НИИ «Стрела», г. Тула; ЗАО НЭПЦ «Всероссийский электротехнический институт», г. Москва; ЦНИИ «Комета», г. Москва. Разработки НОЦ ТОРНС экспонировались на Международных и Всероссийских выставках, в том числе неоднократно на ВВЦ (ВДНХ), г. Москва.
Основные публикации
Монографии
- Кошелев В.И. АРСС модели случайных процессов. Прикладные задачи синтеза и оптимизации. М.: Радио и связь, 2002. 112 с.
- Кошелев В.И., Андреев В.Г., Белокуров В.А. Современные методы повышения эффективности обнаружения радиолокационных сигналов. М.: Горячая линия-Телеком, 2016. 154 с.
- Кошелев В.И., Кидряшкин В.В., Сычев М.И., Ясенцев Д.А. Актуальные вопросы радиолокации / Под. ред. П.А. Бакулева. М.: Изд-во МАИ, 2016. 216 с.
Научные статьи, патенты
- Бакулев П.А., Кошелев В.И., Андреев В.Г. Оптимизация АРСС–моделирования эхо-сигналов // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1994. Т.37. № 9. C. 3-8.
- Кошелев В.И. Оценка спектрального динамического диапазона в задачах цифровой обработки сигналов // Цифровая обработка сигналов. № 4. 2003. С. 8-9.
- Кошелев В.И., Белокуров В.А. Адаптивное обнаружение маневрирующих целей // Цифровая обработка сигналов. № 1. 2005. С. 41-45.
- Кошелев В.И., Воскресенский А.В. Методы динамических частотных характеристик в анализе авторегрессионных фильтров // Известия вузов. Радиоэлектроника. 2003. Т. 46. № 5. С. 49-54.
- Кошелев В.И., Горкин В.Н. Повышение точности оценки центральной частоты узкополосного процессе в процессоре БПФ // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 2004. Т. 47. № 1. С. 67-73.
- Андреев В.Г. Метод построения моделей сигналов с заданными амплитудно-фазовыми портретами // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2010. № 1. Выпуск 31. C. 12-15.
- Кошелев В.И. Когерентная фильтрация неэквидистантных последовательностей импульсов в системах первичной обработки радиолокационных систем // Успехи современной радиоэлектроники. 2014. № 10. С. 16-22.
- Андреев В.Г. Построение векторных параметрических моделей многомерных радиотехнических сигналов // Успехи современной радиоэлектроники. № 10. 2014. С. 22-29.
- Koshelev V.I., Andrejev V.G. Modeling and processing of stagger period radar signals // 25th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2015). 6-12 September, Sevastopol, Crimea, 2015. PP. 1210-1211.
- Koshelev V.I., Andrejev V.G. Modeling and processing of fluctuating signals with staggered period // 5th Mediterranean conference on embedded computing (MECO'2016), Montenegro, Bar, 2016. PP. 169-171. (IEEE Catalog number CFP1639T-PRT).
- Андреев В.Г., Чан Н.Л. Параметрический спектральный анализ сигналов с гауссовской формой спектра при воздействии аддитивного шума // Радиотехника. 2016. № 11. C. 68‑73.
- Andrejev V.G., Fedosov A.V., Avramenko A.V., Tran N.L., Nguen T.P. Spectral analysis of vector multi-frequency signals by the differential method // The Second Mongolia-Russia-Vietnam Workshop on Numerical Solution of Integral and Differential Equations (NSIDE-2017), Irkutsk, 2017. PP. 9‑11.
- Avramenko D. V., Andrejev V. G. Spectral analysis of light reflections from cosmic objects by the modified Prony's method // 7th Mediterranean conference on embedded computing (MECO'2018), Montenegro, Bar, 2018. pp. 366-369. (IEEE Catalog number CFP1839T-PRT).
- Belokurov V. A. Implementation of affine transform for image rotation using a HLS language // 7th Mediterranean conference on embedded computing (MECO'2018), Montenegro, Bar, 2018. pp. 355-358. (IEEE Catalog number CFP1839T-PRT).
- Авраменко Д. В., Андреев В. Г. Спектральное оценивание многочастотных отражений от вращающегося космического объекта методом наименьших квадратов Прони со взвешиванием результатов наблюдений // Радиотехника. 2018. № 5. 2018. С. 70-77.
- Авраменко Д. В., Андреев В. Г. Анализ спектра излучений от астрономического объекта искусственного происхождения двусторонним методом Прони // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2018. № 2. Выпуск 64. C. 3-8.
- Авраменко Д. В., Андреев В. Г. Анализ спектра фотоплетизмографических сигналов модифицированным методом Прони // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2018. № 3. Выпуск 65. C. 130-135.
- Андреев В.Г., Юкин С.А. Моделирование радиоотражений от подстилающей поверхности // Радиоэлектронные технологии. 2019. № 3. C. 92‑95.
- Андреев В. Г., Авраменко Д. В. Обработка оптических сигналов от наблюдаемых объектов методом наименьших квадратов Прони со взвешиванием наблюдений // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 28. № 3. C. 40-46. (DOI: 10.26117/2079-6641-2019-28-3-40-46; ISSN 2079-6641).
- Avramenko D.V., Andrejev V.G. Evaluation of the spectral mode of the photometric signal by the two-sided Prony method // 10th Mediterranean conference on embedded computing (MECO’2021), Montenegro, Bar, 2021. pp. 1-4. (DOI:10.1109/MECO52532.2021.9460160).
- Андреев В.Г., Чан В.А. Параметрический спектральный анализ кусочно-стационарных радиотехнических сигналов с учетом воздействия шума на корреляционные свойства // Цифровая обработка сигналов. 2023. № 1. С. 22-26.
- Кошелев В.И., Белокуров В.А. Адаптация порогов обнаружения по результатам межобзорного накопления радиолокационных сигналов на фоне негауссовских шумов // Радиотехника и электроника. 2024. Т. 69. № 8. С. 802-808.
- Андреев В.Г., Жирков Е.А. Анализ сигналов лазерных гироскопов для автопилотирования маневрирующих объектов // Цифровая обработка сигналов. 2024. №4. С. 28-32.
- Кошелев В.И., Чинь Н.Х. Оптимизация алгоритма весовой обработки в многоканальной доплеровской фильтрации // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2024. Т. 27. № 2. С. 93-104.
- Кошелев В.И., Рамазанова В.А. Способ формирования фиксированной спектральной зоны, свободной от помех от подстилающей поверхности в бортовых импульсно-доплеровских радиолокаторах: Патент на изобретение RU 2834733 C1, 13.02.2025. Заявка № 2023133172 от 08.12.2023.
Кафедра РТС