Офіційний веб сайт

Засоби та методи обробки інформації для контролю транспортних споруд та оптимізації систем керування

Р23

Представлено Харківським національним автомобільно-дорожнім університетом.

Автори: д.т.н. Батракова А.Г., д.т.н. Алексієв О.П., д.т.н. Кожушко В.П., к.т.н. Ряпухін В.М., д.ф.-м.н. Батраков Д.О., д.т.н. Биков В.М.

Мета роботи полягає в вирішенні комплексу взаємопов’язаних завдань - створенні моделей: технічних засобів контролю неоднорідних середовищ із вкрапленнями та окремих елементів (систем) таких засобів; моделей сигналів, що використовуються для неруйнівного контролю та дистанційного зондування; моделей процесів роботи різних технічних конструкцій (автомобільних доріг, мостів та ін.); моделей локального та мережевого рівня процесів руйнування автомобільних доріг.

Це забезпечило якісно новий рівень обробки інформації та разом з алгоритмами та програмним забезпеченням дозволило вперше створити методологію моніторингу та оцінки поточного стану таких важливих об’єктів та технічних споруд як автомобільні дороги, мости та об’єкти спецтехніки.

Кількість публікацій: 20 монографій (1 – у міжнародному виданні), 15 підручників, 519 статей, 19 нормативних документів. Загальна кількість посилань на публікації авторів / h-індекс роботи згідно з базами даних складає відповідно: Web of Science– 33/4; Scopus– 133/7; Google Scholar – 475/11. Отримано 19 патентів України на винахід. За даною тематикою захищено 6 докторських та 12 кандидатських дисертацій.

Надіслати коментар

Коментарі

Катрич В.О. - лауреат Державної премії України, д. ф.-м. н

Потенційні можливості сучасних систем дистанційного зондування для оцінки стану транспортних споруд, комунікаційних мереж та дорожніх одягів добре відомі фахівцям в галузі електродинаміки та радіофізики. Застосування георадарних технологій при вирішенні завдань неруйнівного контролю стану дорожніх одягів обумовлене можливістю їх використання для:
- визначення кількості шарів у дорожньому одязі;
- оцінки товщини верхніх шарів у припущенні, що їх властивості (щільність, вологість і, як наслідок, – діелектрична проникність) не змінюються вздовж усієї обстежуваної ділянки;
- оцінки якості ущільнення дорожньо-будівельних матеріалів у процесі будівництва;
- позиціонування великих за розміром і контрастних за діелектричними властивостями підповерхневих неоднорідностей (водяних лінз, порожнеч, труб);
- оцінки глибини закладання арматури в цементобетонних конструкціях.
Авторами циклу робіт розв’язана важлива задача щодо отримання не тільки якісної, але й кількісної інформації (точні і достовірні значення товщини, щільності, вологості), що забезпечило можливість:
- перерахування отриманих характеристик у такі, що прийняті в дорожній галузі - деформаційні та міцнісні показники поточного стану конструкції;
- цілеспрямованого дослідження причин, що призводять до руйнування дорожніх одягів.
Аворами вирішено комплекс актуальних і практично важливих науково-практичних задач, які є перспективними в різнгих галузях науки та виробництва.
Вважаю, що даний цикл праць заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки 2018 року.

Катрич В.О. - доктор фіз.-мат. наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки.

Куриляк Д. Б., лауреат Державної премії, д.ф.-м.н.

Вивчення взаємодії монохроматичних полів різної фізичної природи (електромагнітних, акустичних, пружних), а також імпульсних надширокосмугових сигналів з дефектами матеріалів і конструкцій та застосування цих полів для діагностування і моніторингу транспортних споруд є важливою проблемою, вирішення якої сприятиме прогресу вітчизняної економіки.
Прогрес в області мікроелектроніки, обчислювальних методів і алгоритмів відкрив нові можливості збору та обробки інформації, у тому числі і у таких галузях як неруйнівний контроль поточного стану транспортних споруд і будівельних конструкцій, а також забезпечення якості прогнозування їх стану та оптимізації ремонтних робіт.
Авторами проекту створено, захищено патентами України та практично реалізовано нові методики й алгоритми кількісної оцінки товщини конструктивних шарів плоскошаруватих середовищ, у тому числі із тріщинами. На відміну від раніше відомих, розроблені авторами методики дозволяють автоматично визначати товщини і діелектричні проникності конструктивних шарів дорожнього одягу без додаткових лабораторних експериментів, а також з мінімальним початковим калібруванням георадару.
Тому вважаю, що цикл наукових праць «Засоби та методи обробки інформації для контролю транспортних споруд та оптимізації систем керування» заслуговує на присудження Державної премії України в галузі науки і техніки в 2018 році.

Куриляк Дозислав Богданович - доктор фізико-математичних наук, Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, завідувач відділу фізичних основ діагностики матеріалів Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка НАН України.

Грічанюк О. М. - канд. техн. наук

Пасивні радіометричні датчики інфрачервоного і міліметрового діапазонів, завдяки застосуванню декомпозиційного методу зондування в ближній, проміжній і дальній зоні антени, дозволяють створювати радіометричні зображення об’єктів на різних фонових поверхнях, що склало основу для розробки авторами об’єктів оптимальної, з точки зору мінімальної оптичної і радіо помітності, конфігурації об’єктів. Отримані авторами в даних напрямках результати відображені в 3 монографіях 56 статтях, захищені 4 патентами України та були викладені в доповідях на міжнародних та вітчизняних конференціях.
Мета циклу робіт в частині створення методів та засобів неруйнівного контролю та оптимізації систем управління технологічними процесами у вуглехімічній промисловості полягала в :
– реалізації можливостей сучасних радіометричних засобів виміру інтенсивності тепловипромінювання коксових печей в ході їх реальної експлуатації і контролю температурного режиму коксових печей для автоматичної системи дистанційного заміру і керування зміною температури радіохвильовими методами;
– виявленні на основі дистанційного заміру температури всередині коксових батарей, процесів руйнування покриття стін вертикалів коксових батарей для їх своєчасного ремонту в умовах обмеженого фінансування.
Наукова новизна. Вперше розроблена методика обробки радіометричних зображень, яка дозволяє оцінити контраст температур радіояскравості об’єктів на різних фонах, а також оцінювати температурні режими виготовлення коксу на підприємствах вуглехімічної промисловості.
З точки зору практичної реалізації - за допормогою радіометричного вимірювального комплексу міліметрового діапазону призведені виміри температури коксу і шихти всередині коксової батареї.
Вважаю, що даний цикл праць заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.

Грічанюк О. М. – канд. техн. наук , с.н.с. Харківського національного університету Повітряних Сил ім. І. Кожедуба.

Горобець М.М. - лауреат Державної премії України, д.ф.-м.н.

Сукупність вимог до методів обробки інформації під час неруйнівного контролю поточного стану покриттів об’єктів, в тому числі спеціального призначення, виклиакє необхідність глибокого розуміння процесів розповсюдження імпульсних сигналів в плоскошаруватих середовищах. З іншого боку, обробка первинної інформації при зондуванні та контролі якості таких об’єктів підвищенної небезпеки, як транспортні споруди, укладає основу для застосування фізико-математичних моделей функціонування технічних конструкцій, транспортних споруд та спецтехніки. При цьому, актуальними є не тільки фундаментальні дослідження та моделювання складних процесів під час зондування або протягом проведення діагностики будівельних конструкцій, але й подальше створення алгоритмів та програмного забезпечення для інтерпретації отриманих даних. Таким чином, актуальність циклу робіт пов'язана з необхідністю вирішення практичних задач неруйнівного контролю поточного стану транспортних споруд, будівельних конструкцій та об’єктів спецтехніки, у тому числі, військового призначення та не викликає сумніву.
Актуальним завданням є також створення приладів для визначення радіолокаційних характеристик об’єктів, у тому числі і обладнаних покриттям для маскування, що, як наслідок, надає змогу оцінити якість та імовірність виявлення об’єктів при наявності маскувальних заходів.
Вважаю, що дана колективна робота заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.

Горобець М.М. - доктор фіз.-мат. наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, зав. каф. прикладної електродинаміки Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна.

Решетник Григорій Олександрович

В умовах обмежених ресурсів політика оцінки залишкового ресурсу інженерних споруд і розробка заходів по підтриманню транспортно-експлуатаційних характеристик дорожніх одягів і автомобільних доріг в межах нормативних вимог є оптимальним рішенням, але потребує широкомасштабних робіт з моніторингу стану інженерних споруд. На підгрунті старих методів обстеження постійний моніторинг стану будівельних і транспортних споруд це дуже затратна процедура і потребує значного часу.

Апаратні комплекси, методи та засоби неруйнівного контролю, алгоритми та програмне забезпечення оптимізації обробки інформації, що розроблені авторами, дозволили створити методологію моніторингу таких стратегічно важливих об’єктів та технічних споруд як автомобільні дороги, мости, тунелі та дозволили проводити обстеження об’єктів значної довжини і складності в стислі терміни.
Актуальність отриманих авторами результатів не обмежується лише дорожньою галуззю або будівництвом. Крім методів контролю і зондування, що спираються на застосування активних (випромінюючих) засобів – георадарів, запропоновані та використані методи, що засновані на залученні пасивних засобів контролю, зокрема радіометричних датчиків інфрачервоного і міліметрового діапазонів.
Даний цикл наукових праць містить поєднання теорії напружено-деформованого стану, результатів комп’ютерного моделювання та сучасних лабораторних та польових експериментів і тому має важливе значення для розвитку мережі автомобільних доріг.
Вважаю, що цей цикл наукових праць заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки 2018 року.
Решетник Григорій Олександрович - 1-й заступник начальника служби автомобільних доріг у Чернігівській області, Заслужений будівельник України, Почесний дорожник України.

Лебединський Іван Лукич

Представлені роботи, в тому числі, присвячені розв’язанню важливої галузевої, народно –господарської проблеми: вирішення практичних завдань неруйнівного оперативного контролю поточного стану будівельних конструкцій, транспортних, інженерних споруд та об’єктів спецтехніки для цілей оцінки та прогнозування їх залишкового ресурсу є актуальними та своєчасними.
Авторами вирішено комплекс теоретичних та практичних задач, що пов’язані із безперервним отриманням інформації в просторі; оперативною обробкою інформації з оцінки стану будівельних конструкцій і транспортних споруд у реальному масштабі часу. Завдяки розробленим апаратним комплексам на базі георадарів і сучасним методикам обробки великих масивів інформації стала можливою кількісна оцінка стану та товщини конструктивних шарів дорожніх одягів. В поєднанні з теоретико-експериментальним методом визначення міцнісних та деформаційних характеристик монолітних шарів дорожніх одягів, враховуючи як можливості методів підповерхневого георадарного зондування, так й рішення задач механіки деформованого твердого тіла стало можливим при мінімумі витрат часу і ресурсів оцінити поточний стан інженерних конструкцій за основними критеріями міцності.
Вважаю, що запропонована робота цілком заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.
Лебединський Іван Лукич - Зам. начальника Служби автомобільних доріг у Дніпропетровській області по ремонту та експлуатаційному утриманню автомобільних доріг, Почесний дорожник України, Відзнака Президента України, Відзнака ДАІ України.

Перший заст. ГК-ГД ДП "КБ "Південне" Кушнарьов О.П.

Робота є вагомим внеском у розвиток теорії, математичних моделей і методів дистанційного зондування об’єктів за допомогою радіометричних систем у широкому діапазоні радіохвиль. Створений багатоспектральний вимірювальний комплекс та проведені за його допомогою виміри електрофізичних характеристик об’єктів на різних фонах земної поверхні дозволяють розробити вкрай необхідний каталог еталонних зображень об’єктів.
Результати цієї роботи дають можливість вдосконалення методів та засобів зниження помітності об’єктів військової техніки, а також дозволяють створити методологічну основу розробки перспективних сучасних систем керування та навігації літальних апаратів оборонного призначення. Даний напрям робіт є важливим і актуальним для підприємств-розробників військової техніки.
Отримані результати теоретичних досліджень містять складові, що забезпечують базові засади розвитку нових технологій та їх ефективного практичного застосування.
Враховуючи це, вважаю, що авторський колектив заслуговує на отримання Державної премії України в галузі науки і техніки за 2018 рік.

Зражевець Євген Маркович

Наукові і нормативно-методичні розробки авторів представленого циклу робіт з питань неруйнівного оперативного контролю поточного стану автомобільних доріг і транспортних, інженерних споруд добре відомі.
Проблема оцінки та прогнозування залишкового ресурсу автомобільних доріг та транспортних споруд є важливою народногосподарською задачею. Вона обумовлена необхідністю забезпечення транспортно-експлуатаційного стану інженерних споруд на нормативному рівні, що потребує великомасштабних обстежень. В умовах обмеженого фінансування найбільш ефективною є така стратегія утримання та ремонту автомобільних доріг та транспортних споруд, що спрямована не тільки на усунення вже виявлених деформацій і руйнувань, але й на попередження їх розвитку.
Авторами розв’язано низку завдань при вирішенні проблеми забезпечення нормативних техніко-експлуатаційних показників стану дорожніх одягів нежорсткого типу протягом терміну служби:
- розвинуто і інтегровано георадарні технології у систему діагностики дорожніх одягів;
- розроблено та реалізовано нові методики й алгоритми визначення з потрібною точністю товщини конструктивних шарів дорожніх одягів, у тому числі із тріщинами, та виявлення підповерхневих дефектів
- сформульовано та розроблено систему кількісної оцінки основоположного узагальненого показника оцінки технічного стану дорожніх одягів, що дозволяє оцінити технічний стан конструкцій в реальних умовах експлуатації при вирішенні проблеми подовження їх залишкового ресурсу.
Робота має практичну направленість і сприяє подальшому розвитку дорожньої галузі.

Начальник Служби автомобільних доріг у Харківській області, Почесний дорожник України, нагороджений орденами Знак пошани, За заслуги ІІІ степені, Почесна відзнака Харківської обласної Ради « Слобожанська слава»
Зражевець Євген Маркович.

Войтенко Сергій Вікторович Директор Харківської філії ДП «Ук

У представленому циклі робіт сформульована та вирішена важлива народногосподарська проблема забезпечення нормативних техніко-експлуатаційних показників транспортних споруд протягом терміну служби в частині розробки системи моніторингу дорожніх одягів.
В частині оцінки стану автомобільних доріг і транспортних споруд та їх будівництва розроблені принципово нові підходи до моніторингу нежорстких дорожніх одягів із паралельним застосуванням георадіолокаційних технологій та визначення міцнісних та деформаційних характеристик монолітних шарів дорожніх одягів , що включає найбільш передові технології одержання та обробки інформації про стан конструктивних шарів і матеріалів.
Спираючись на більш об’ємне інформаційне забезпечення за результатами комплексного моніторингу дорожніх одягів авторами проекту розроблені методи прогнозування стану дорожніх одягів і оптимізації розподілу ресурсів на їхній ремонт для рішення проблеми забезпечення нормативних техніко-експлуатаційних показників роботи дорожніх одягів нежорсткого типу. Моніторинг дорожніх одягів із залученням георадіолокаційних технологій забезпечує більш об'єктивну оцінку стану дорожніх одягів і передбачає використання нових моделей, методів обробки та аналізу вихідних даних, алгоритмів і схем їх практичної реалізації. Застосування інноваційних технологій моніторингу дорожніх одягів, будівельних і транспортних споруд вимагає розробки нових методів рішення завдань, а також розвиток і якісне удосконалення раніше запропонованих методик, що успішно вирішено авторами.
За результатами проведених досліджень розроблені галузеві нормативні документи: ГБН; СОУ; Методичні рекомендації.

Директор Харківської філії ДП «Укрдіпродор» - «Харківдіпрошлях»
Войтенко Сергій Вікторович

Dr. Yu Zheng – PhD.

Научные результаты авторов в области методов обработки информации при неразрушающем контроле и дистанционном зондировании известны не только в Украине, но и за ее пределами. Прогресс в области радиоэлектроники и теории электромагнетизма, а также вычислительной техники существенно расширил возможности средств мониторинга таких важных и дорогостоящих объектов транспортной инфраструктуры как автомобильные дороги, мосты и туннели. Адекватная оценка их технического состояния крайне важна для успешного решения задач прогнозирования их остаточного срока службы и повышения эксплуатационной надежности. Актуальность этой проблемы связана с возможностью оптимизации материальных и финансовых ресурсов для обеспечения надежного функционирования сети автомобильных дорог и транспортных сооружений.

С моей точки зрения, как специалиста по радиофизике, наиболее существенными результатами являются:

- развитие фундаментальных моделей дифракции электромагнитных сигналов на включениях в неоднородных (плоскослоистых) средах;

- теоретические и экспериментальные исследования физических особенностей и свойств сложных сверхширокополосных сигналов при их взаимодействии с различными неоднородными объектами.

Таким образом, можно говорить о создании комплекса междисциплинарных физико-математических моделей, методов и вычислительных алгоритмов мирового уровня для неразрушающего контроля таких сложных и важных объектов как автомобильные дороги и транспортные сооружения.

Поэтому считаю, что авторский коллектив заслуживает присуждения Государственной премии Украины в области науки и техники за 2018 год.

Dr. Yu Zheng – PhD., профессор, декан факультета электронной информационной технологии института электорники и информации Циндаоского университета, Китай.

Колчигін М.М., лауреат Держпремії, д.ф.-м.н., професор

Добре відомо, що загальний потенціал сучасної держави визначається перш за все розвитком науки та новітніх технологій в сукупності з вирішенням завдань обороноздатності.
Авторами вперше запропоновані і розроблені моделі, методи і методики формування неспотворених радіометричних зображень об’єктів. Ці завдання виникають при вирішенні надважливих задач промисловості та оборонного комплексу. Суттєво, що отримані результати підтверджені експериментальними вимірами в інфрачервоному і міліметровому діапазонах хвиль. Це утворює основу розробки каталогів еталонних зображень, наприклад, для кореляційно-екстремальних систем керування і навігації в авіації, що є дуже важливим з точки зору підвищення обороноздатності держави. Перевагами, перед існуючими методами зондування в даному випадку є абсолютна скритність пасивних радіометричних систем керування і навігації тому що вони функціонують лише на прийом сигналу. Створення систем в міліметровому діапазоні, на відміну від оптичних систем, забезпечує їх надійну роботу у несприятливих погодних умовах. Запропоновані методи дозволяють в реальному масштабі часу корегувати і зменшити вплив цілого ряду спотворень поточних радіометричних зображень, що є важливим для надійної роботи кореляційно-екстремальних систем керування і навігації в тому числі і літальних апаратів спеціального призначення.

Колчигін М. М. - доктор фіз.-мат. наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, зав. каф. теоретичної радіофізики Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна.

Глебов В.В., лауреат Госпремии, д.т.н.

Цикл работ актуальный и важный, особенно в части, касающейся спецтехники.Результаты проведенных исследований,в т.ч. фундаментальных, разработанные методики и аппаратура для измерений внедрены в производство и приносят значительный технический и экономический эффект.
Авторы по праву заслуживают присвоения званий лауреатов Государственной премии Украины в области науки и техники за 2018 г.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.