Наука/2010

Основные результаты научной деятельности за 2010 г. по КИИСиФЭ

1. Исследована поверхностная и объемная модификация микрочастиц меламинформальдегида (MF-R), взвешенных в плазме. Исследованы структурная модификация и динамические характеристики макрочастиц в упорядоченных плазменно-пылевых структурах в зависимости от материала частиц и свойств плазмообразующей среды. (Проф. Хахаев А. Д., доц. Бульба А. В., Пискунов А. А., доц. Подрядчиков С. Ф., Семенов А. В., Щербина А. И.)
2. На Всероссийской конференции «Проблемы и перспективы развития научных исследований и индустрии нанотехнологий» (СПб, 2010) Хахаев А. Д. награжден золотой медалью «Ученый года».
3. Продолжено развитие сетевой информационно-измерительной и управляющей системы на базе Ethernet-устройств. Разработаны сетевые устройства на базе микроконтроллера AVR ATMEGA324P и сетевого модуля WIZ810MJ, аппаратно реализующего протоколы транспортного, сеансового и сетевого уровней стека протоколов TCP/IP и протокол PPPoE с PAP/CHAP-протоколами аутентификации. Синхронизация и управление узлами в системе обеспечиваются с помощью разработанной шины, предусматривающей наличие ведущих и ведомых устройств. Применение аппаратной синхронизации позволяет значительно сократить объем передаваемой командной информации, ускорить процесс измерений, а также предоставляет возможность автономной работы системы, если связь с внешней средой нарушена.
4. Коммуникационный сервер сетевой системы реализован на микропроцессорной плате ATNGW 100, взаимодействие с внешними сетями обеспечивается как по протоколу IEEE 802.3u, так и посредством GSM-сетей с помощью GSM-терминала, обеспечивающего вход в систему и взаимодействие мобильного клиента с коммуникационным сервером как с использованием сервиса коротких сообщений, так и протокола GPRS. (Когочев А. Ю., Когут А. А., доц. Курсков С. Ю., Лукьянов А. Ю.)
5. В состав ранее созданной распределенной информационно — измерительной и управляющей системы (включающей коммуникационный сервер, серверы доступа к оборудованию (КАМАК-сервер, GPIB-сервер, MCS-сервер, сервер Ethernet-устройств, сервер цифрового осциллографа GDS-840 и др.), измерительные и исполнительные устройства комплекса, а также сервер базы данных) введен сервер программно-управляемой электроники PXI (PCI Extension for Instrumentation). Данный сервер написан на языке Си и обеспечивает доступ к цифровому мультиметру NI-4071 и цифровому осциллографу NI-SCOPE 5105. Для проведения измерений разработан ряд программ-клиентов (консольных и графических) на языке Java, включая PXI-билдер. На базе PXI-сервера создан лабораторный практикум для изучения системы PXI. Данный практикум используется для проведения работ по курсу «Автоматизированные системы для научных исследований». (Кабанен Л. Ю., Казаков М. А., доц. Курсков С. Ю.)
6. С применением технологии Sun SPOT (Sun Small Programmable Object Technology) фирмы Sun Microsystems создан прототип робота для контроля производственных помещений. Прототип робота представляет собой модель автомобиля с набором датчиков, платы управления двигателями, платы сопряжения датчиков и переносного модуля Sun SPOT. Взаимодействие робота с базовой станцией осуществляется по радиоканалу стандарта IEEE 802.15.4 (2.4 ГГц). Возможность произвольного движения в горизонтальной плоскости обеспечивается двумя электродвигателями, один из которых отвечает за движение вперед и назад, другой — за поворот вправо и влево.
7. Управление объектом осуществляется командами, посылаемыми базовой станцией, подключенной к ПК. Система управления реализована по принципу «клиент-сервер» с использованием протокола UDP. Разработанный прикладной протокол обеспечивает сбор информации с датчиков и передачу команд управления двигателями модели. Программа-клиент работает на персональном компьютере, на переносном модуле — сервер доступа к исполнительным механизмам и датчикам, также реализующий алгоритм перемещения в заданную точку. Управление может осуществляться как «вручную» (с помощью клавиш на клавиатуре ПК), так и по заранее заданной программе. Траектория перемещения модели находится как решение уравнений движения с учетом реальных скоростей движения по прямой и окружности. При достижении точки назначения погрешность координат составляет не более 5 % по каждой из осей. (Кабедев А. В., Корнилов П. В., доц. Курсков С. Ю.)