Лаборатория физических проблем мониторинга агросистем на базе АлтГУ под научным руководством Института физики им. Л.В. Киренского КНЦ СО РАН, г. Красноярск. - презентация

1 Лаборатория физических проблем мониторинга агросистем на базе АлтГУ под научным руководством Института физики им. Л.В. Киренского КНЦ СО РАН, г. Красноярск Научный руководитель – чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н. В.Л. Миронов. Заведующий – к.ф.-м.н., В.В. Щербинин.

2 Коллектив лаборатории физических проблем мониторинга агросистем Щербинин В.В. Научный руководитель – чл.-корр. РАН Миронов В.Л. Зацепин П.М. Уланов П.Н.Клёпов М.А. Рыкшин А.Ю. Бахтинова К.С.

3 Цель лаборатории: осуществление научной и научно-инновационной деятельности в области радиофизики дистанционного зондирования на территории Алтайского края. Задачи: организация и проведение фундаментальных и прикладных научных исследований, инновационная деятельность и иные работы по созданию научной продукции; развитие международного и межрегионального сотрудничества в образовании, прикладных и фундаментальных научных исследованиях; интеграция академической и ВУЗовской науки; разработка исследовательских программ и проектов международного, общероссийского и регионального уровня; подготовка научных кадров высшей профессиональной квалификации. Задачи лаборатории физических проблем мониторинга агросистем

4 Основные направления деятельности лаборатории

5 1. Математическое моделирование процессов излучения и рассеяния электромагнитных волн различными объектами. 2. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов взаимодействия электромагнитных волн с веществом. 3. Разработка методов интерпретации результатов данных дистанционного зондирования с целью получения информации о состоянии сельскохозяйственных угодий.

6 Оборудование лаборатории физических проблем мониторинга агросистем 1. Математическое моделирование излучения и рассеяния электромагнитных волн Рабочая станция с 12-ядерным процессором и параллельным вычислителем NVIDIA Tesla C2075.

7 Оборудование лаборатории физических проблем мониторинга агросистем 2. Диэлькометрия в широком диапазоне частот и температур Векторный анализатор цепей Agilent E5071C-2K5 (диапазон частот 300 к Гц- 20ГГц) с комплектом вспомогательного оборудования; климатическая камера КТХ-40 (диапазон температур - 40°C…+40°C).

8 Оборудование лаборатории физических проблем мониторинга агросистем 3. Подготовка проб для диэлькометрических измерений Вакуумный сушильный шкаф; аналитические весы. 4. Полевые измерения параметров радиосигналов Портативный анализатор спектра Rohde&Schwarz FSH8 (диапазон частот 100 к Гц- 8ГГц).

9 Оборудование лаборатории физических проблем мониторинга агросистем 5. Полевые исследования физических процессов в почве Доступ к данным лизиметрической станции в с. Полуямки Михайловского района, автоматических почвенных и метеорологических станций на территории Михайловского и Мамонтовского районов.

10 Список потенциальных проектов лаборатории физических проблем мониторинга агросистем ( ) 1. Разработка модели диэлектрических характеристик глинистых чернозёмов и подстилающих грунтов, собранных на территории тестового полигона в Кулундинской степи, в широком диапазоне частот и температур. 2. Разработка основанной на применении аппарата адаптивных интегральных преобразований математической модели распространения короткого и рассеяния сверхкороткого электромагнитного импульса. 3. Теоретическое исследование процессов, происходящих в замерзающей и оттаивающей влажной почве, а также моделирование характеристик её радиотеплового излучения с целью решения обратной задачи дистанционного зондирования состояния вечной мерзлоты. 4. Анализ и синтез фазированных волноводных антенных решёток с импедансным фланцем.

11 Список потенциальных проектов лаборатории физических проблем мониторинга агросистем ( ) 5. Разработка многоканального радиометрического приёмника воздушного базирования, обеспечивающего зондирование почвенного покрова в метровом слое и создание на его основе системы мониторинга почвенного покрова. 6. Исследование сезонных вариаций микроволнового излучения соленых и горько-соленых озер на территории степной зоны Алтайского края. 7. Математическое моделирование процессов в кровеносных сосудах с целью разработки методов диагностики и лечения заболеваний системы кровообращения. 8. Разработка широкополосных измерительных секций, обеспечивающих выполнение диэлькометрических измерений в широком диапазоне частот.

12 Связи лаборатории физических проблем мониторинга агросистем Академические институты Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН. Институт водных и экологических проблем СО РАН. Институт гидродинамики им М.А. Лаврентьева СО РАН. Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН. Институт радиофизики и электроники НАН Украины. Учебные заведения Университет Мартина Лютера (Германия). Алтайский государственный аграрный университет. Харьковский национальный университет (Украина). Технологический институт Гебзе (Турция).

13 Список основных научных трудов коллектива лаборатории 1. Комаров С.А., Щербинин В.В. Влияние поверхностной волны на взаимную связь элементов конечной волноводной решётки с импедансным фланцем // Известия вузов. Физика Т. 49, 8. С. 87– Комаров С. А., Баранчугов Ю. А., Зацепин П. М. Дифракция плоской волны на углублении в импедансном экране // Известия вузов. Физика Приложение. С. 40– Комаров С.А., Щербинин В.В. Характеристики согласования и взаимной связи элементов конечной волноводной решётки с импедансным фланцем // Радиотехника и электроника. т. 52, С Комаров С.А., Баранчугов Ю.А., Зацепин П.М. Рассеяние плоской волны на системе углублений в импедансном экране // Известия вузов. Физика С. 13–18 5. Комаров С.А., Баранчугов Ю.А., Зацепин П.М. Влияние поверхностного импеданса на характеристики излучения невыступающей антенны // Научно-технический вестник СпбГТУ С. 71– Баранчугов Ю.А., Щербинин В.В. Возбуждение плоского волновода с различными импедансами стенок // Известия вузов. Физика /2. С. 29– Уланов П.Н., Зацепин П.М., Щербинин В.В. Применение вейвлет-преобразования для описания импульсного возбуждения плоского волновода // Известия вузов. Физика /2. С. 66–67.

14 Список основных научных трудов коллектива лаборатории 1. Baranchugov Yu.A., Zatsepin P.M., Komarov S.A. Electromagnetic wave scattering from an infinity array of rectangular cavities in an impedance screen // International Conference «Computational Technologies in Electrical and Electronics Engineering» (July 21–25, 2008, Novosibirsk Scientific Center, Novosibirsk, Russia) pp.347– Komarov S.A., Shcherbinin V.V. A surface wave excitation by a finite phased plane waveguide array with an impedance flange // 12th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET08) Proceedings (June 29–July 02, 2008, Odessa, Ukraine) Pp. 314– Baranchugov Yu.A., Scherbinin V.V. Eigenvalues and eigenfunctions of plane waveguide with differ walls impedances // 13th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET10) Proceedings (September 6–8, 2010, Kyiv, Ukraine) Pp. CT–1. 4. Scherbinin V.V. A flange surface impedance influence on radiation efficiency of finite plane waveguide array // 13th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET10) Proceedings (September 6–8, 2010, Kyiv, Ukraine) Pp. ANT–2. 5. Ulanov P.N., Zatsepin P.M., Scherbinin V.V. Applying a wavelet transform for describe pulsed excitation of planar waveguide // 14th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET12) Proceedings (August 27–30, 2012, Kharkiv, Ukraine) Pp. TDE–8.

15 Публикации 2013 года Базы Web of Science и SCOPUS 1. Scherbinin V.V. Calculation of scattering matrix of finite plane waveguide array with an impedance flange using variational principle. Proceedings of 23 th International Crimean Conference CriMiCo Scherbinin V.V., Bakhtinova K.S. On the maximum directivity of surface wave along the impedance flange of finite array of plane waveguides. Proceedings of International conference on Antenna Theory And Techniques Zatsepin P.M., Ulanov P.N., Rykshin A.Yu. Wavelet-Transform Usage for Solving the Problem of Short Electromagnetic Pulse Scattering by the Perfect Conductive Strip. Proceedings of 10 th International Siberian Conference on Control and Communication (SIBCON 2013). 4. Ulanov P.N., Zatsepin P.M. Applying of the Wavelet Transform to Solve the Problem of Coaxial Waveguide Pulsed Excitation. Proceedings of 10 th International Siberian Conference on Control and Communication (SIBCON 2013). База РИНЦ 1. Щербинин В.В., Бахтинова К.С. Влияние импеданса фланца на поле излучения ФАР плоских волноводов. Журнал «Известия вузов. Физика». 2. Зацепин П.М., Уланов П.Н. Вейвлет-преобразование в задаче распространения импульса в коаксиальном волноводе. Журнал «Известия вузов. Физика». 3. Зацепин П.М., Клёпов М.А., Уланов П.Н. Вейвлет-преобразование в задаче рассеяния электромагнитного импульса диэлектрическим слоем. Журнал «Известия вузов. Физика». 4. Тинеков А.В., Щербинин В.В. Применение методов глобальной оптимизации для решения задачи синтеза антенных решёток. Журнал «Известия АГУ».