Направления исследований и разработок обширны и затрагивают большой круг задач в области :
- технологий измерений и испытаний широкого спектра светотехнических изделий и электроустановочных устройств;
- облучательных технологий для сельского хозяйства;
- цифрового проектирования освещения;
- световых приборов и облучательных установок нового поколения;
- внедрения полупроводниковых УФ-излучателей, не содержащих ртути;
- исследований воздействия УФ части оптического спектра в облучательных установках для очистки питьевой воды, дезинфекции помещений, дезодорации воздуха;
- физиотерапевтического воздействия света на организм человека и широчайшего использования света в медицине;
- инновационного освещения музеев, с точки зрения сохранности экспонатов: светочувствительных предметов живописи, графики и др;
- световой локации на поверхности земли и облачных слоев;
- солнечной энергетики с преобразованием естественного света в электрический ток с последующим его аккумулированием и преобразованием в свет;
- передачи информации с помощью светового излучения;
- адаптации светотехнических решений к условиям внешней среды и возможность их интеграции в уже существующие световые системы;
- коммуникативных и информационных технологий образца «Умный город»;
- математических методов моделирования процессов переноса излучения в рассеивающих и поглощающих средах;
- светоизлучающих диодов и многого другого.
Темы для НИОКР и НИР
Контакты: Туркин Андрей Николаевич, доцент, зам. зав. кафедрой по научной работе
TurkinAN@mpei.ru4 andrey@turkin.su
№ | Наименование проекта | Описание проблемы, на решение которой направлен проект | Технические характеристики. Эффект от внедрения | Контакты |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Разработка алгоритмов оптического дистанционного зондирования атмосферы и поверхности земли: нейро-сетевые алгоритмы в гиперспектральных системах из космоса, системы сумеречного зондирования, системы на основе БПЛА, создание российской системы мониторинга глобального потепления | Наблюдение поверхности Земли и атмосферы наземными, авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съёмочной аппаратуры. У нас существует задел по быстрому и точному методу решения уравнения переноса для произвольной геометрии среды. | Глобальный мониторинг за парниковым эффектом – концентрация парниковых газов в атмосфере, проблема глобального потепления. -классификация типа культур растительности на земле -оценка состояния посевов (мониторинг с/х культур, оценка ущерба) -оценка урожайности -определение характеристик почвы, типа почвы, эрозия почвы, влажность почвы -отображение практики обработки почвы -мониторинг лесного покрова, определение очагов лесных пожаров | Будак Владимир Павлович, профессор, доктор наук budakvp@gmail.com
Смирнов Павел Александрович, к.т.н., доцент, кафедра светотехники, smirnov.light@gmail.com |
| 2 | Создание и моделирование систем освещения и управления ими | Взрывозащищенная, сигнальная, эвакуационная, продуктовая безопасность в закрытых пространствах (теплицы) | Комплексная модернизация и развитие инновационных инженерных решений в области создания современных универсальных светотехнических коммуникаций c оптимальным уровнем безопасности для наружного и промышленного освещения. | Снетков Владимир Юрьевич, к.т.н, доцент, кафедра светотехники, svy.2011@yandex.ru
Алексеев Евгений Александрович, старший преподаватель, кафедра светотехники, ,
Фомин Александр Геннадиевич, к.т.н, доцент, кафедра светотехники, Fomin.AG@mpei.ru
Киричок Андрей Иванович, ассистент, кафедра светотехники, kirichok@svs-tm.ru |
| 3 | Восприятие текста, знакографических, ТВ и компьютерных изображений на экранах средств отображения информации (СОИ) | Повышение надёжности работы оператора с СОИ по цветовой различимости объектов; а также улучшение качества изображений, увеличение зрительной работоспособности уменьшение утомляемости операторов, работающих с СОИ. Есть определённый задел по данной теме. | Разработки методики или/и программного продукта или/ и нормативного документа (технического регламента или ГОСТ Р или ОСТ или ТУ или рекомендаций и их военных аналогов, например, ГОСТ РВ).
| Васьковский Александр Александрович, к.т.н, доцент, кафедра светотехники, VaskovskyAA@mpei.ru
|
| 4 | Исследование влияния искусственного освещения на психологический, неврологический и иммунологический статус лежачих пациентов в условиях медицинского стационара | Идёт подготовка к проведению комплексных исследований на базе стационара с участием медиков. | Подбор оптимальных режимов параметров освещения, разработка модели стационарной осветительной установки с интеллектуальной системой управления для больничных палат. | Макаров Денис Николаевич, к.т.н., доцент, кафедра светотехники, MakarovDN@mpei.ru
|
| 5 | Моделирование и разработка оптических систем для навигационной, светосигнальной и светотехнической аппаратуры на основе светодиодов | Применение светодиодов требует иного подхода к разработке оптической системы светотехнического устройства на его основе, отличного от аналогов с использованием различных ламп. Имеется задел по моделированию оптической системы навигационных огней приближения для аэродромов. | Появится возможность моделировать и разрабатывать собственные оптические системы (вторичная оптика для светодиодов) взамен импортных аналогов для отечественных светотехнических устройств. | Туркин Андрей Николаевич, к.ф.-м.н, доцент, кафедра светотехники, TurkinAN@mpei.ru andrey@turkin.su;
Ильина Екатерина Игоревна, ассистент, кафедра светотехники, |
| 6 | Разработка линейного светильника с диффузным рассеивателем с равномерным распределением яркости по рассеивателю и с заданным светораспределением, на заданное качество освещения общественных пространств | На данный момент идет апробация установки для измерений свойств светопропускающих материалов, необходимых для создания их цифровой модели. На данный момент светильники с диффузными рассеивателями имеют КСС типа "Д". В светильниках с высоким коэффициентом пропускания видны точки светодиодов, что ведет к неравномерному распределе-нию яркости по световому отверстию. Чтобы распределение было более равномерным используют материалы с более низким светопропусканием и более высоким светорассеиванием, что снижает энергоэффективность светильника. Проблема оптимизации светильников на заданное светораспределение с помощью компьютера связана с отсутствием данных на материалы в определённом формате, пригодном для расчёта в оптических программах типа Trace Pro. Подбор вручную не всегда позволяет получить высокоэффективного светильника. Необходимо создать электронную базу оптических характеристик светорассеивающих материалов в формате для расчета в оптических программах. Наличие такой базы позволит рассчитать конструкцию профиля и профиль светорассеивающего материала и добиться заданного светораспределения и повысить энергоэффективность светильников и качество освещения. | Эффект от внедрения - повысить скорость разработки световых приборов со светорассеивающими материалами, с целью повышения качества и эффективности осветительных установок внутреннего освещения. | Туркин Андрей Николаевич, к.ф.-м.н, доцент, кафедра светотехники, TurkinAN@mpei.ru4 andrey@turkin.su;
Ильина Екатерина Игоревна, ассистент, кафедра светотехники, |
| 7 | Исследование срока службы светодиодных источников излучения для последующего построения многофакторной модели старения (деградации параметров) данных приборов и разработки ускоренного метода оценки ресурса. Электрофлуктуационная диагностика полупроводникового кристалла светодиодов | У нас есть задел по созданию имитационной модели, позволяющей оценить концентрацию и характер дефектов полупроводниковой структуры светодиода. Есть задел по разработке оборудования, позволяющего оперативно выявлять дефектные структуры. Разработка методики для оценки качества кристалла светодиода.
| Методика позволит выявлять скрытые дефекты полупроводниковой структуры светодиодов на стадии производства. По результатам возможно моделирование, разработка и исследование инновационных источников излучения. | Туркин Андрей Николаевич, к.ф.-м.н, доцент, кафедра светотехники TurkinAN@mpei.ru andrey@turkin.su;
Юдаев Дмитрий Николаевич, зав.лабораторией, кафедра светотехники YudayevDN@mpei.ru |
| 8 | Расчетный метод определения предельной дальности действия приборов ночного видения (ПНВ) на основе статистической модели зрительной системы (СМЗС) человека | Разработка метода учета в СМЗС характеристик ПНВ позволит аналитически рассчитывать их дальность действия в зависимости от характеристик ПНВ, объектов обнаружения и фоновых образований на которых ведется наблюдение. У нас есть задел по созданию математической модели, позволяющей рассчитывать вероятности обнаружения объектов человеком при наблюдении зашумленных изображений. | Оптимизация параметров существующих и новых проектируемых ПНВ на начальном этапе проектирования. Использование расчетного метода на основе ММЗС позволит оптимизировать параметры ПНВ без создания макетных образцов, что существенно сокращает время проектирования и позволяет определить параметры элементов ПНВ, увеличивающие их предельную дальность действия. | Григорьев Андрей Андреевич, профессор, д.т.н, кафедра светотехники тел. +7(495) 362-70-67
Рыбина Виктория Андреевна, старший преподаватель, к.т.н., кафедра светотехники тел. +7(495) 362-70-67 |
| 9 | Разработка смарт-опоры по ТЗ заказчика (варианты: для городской среды и автодорог, для ландшафтно-парковой среды городской среды, для ландшафтной среды МКД) | Повышение комфорта, безопасности, уровня жизни людей в городской среде, за счет использования комплексных возможностей сети распределенных систем освещения Есть определённый задел по теме исследования: - проведены концептуальные разработки вариантов решений для различных заказчиков (городской бюджет, частные инвестиции) | Технические характеристики: В части систем освещения: соответствие нормативам функционального освещения для всех типов объектов применения В части систем безопасности: тревожная кнопка, камеры наблюдения 360 гр или др. (концепция безопасной территории) В части интегрированных решений: разработка экосистемных комплексных платформенных решений (интернет, видеоаналитика и фотофиксация, эксплуатационный мониторинг и т.д.) В части архитектуры: соответствие архитектурным и композиционным параметрам среды, техническое соответствие СП и эксплуатационная надежность и безопасность | Алексеев Евгений Александрович, старший преподаватель, кафедра светотехники
Туркин Андрей Николаевич, к.ф.-м.н, доцент, кафедра светотехники TurkinAN@mpei.ru andrey@turkin.su;
|
| 10 | Исследование спектральных и количественных характеристик, а также периодов облучения на фотоморфогенез и биомассу растений и живых организмов (в том числе водорослей) | Комплексное исследование влияние оптического излучения на различные биологические системы. Уже проводятся исследования систем облучения для вертикальных ферм с закрытым грунтом, что является заделом по данной теме. | Результаты влияния оптического излучения на различные биологические объекты позволят оптимизировать их процессы жизненного цикла, периодов вегетации и урожайности. | Туркин Андрей Николаевич, к.ф.-м.н, доцент, кафедра светотехники TurkinAN@mpei.ru andrey@turkin.su;
Смирнов Павел Александрович, к.т.н., доцент, кафедра светотехники smirnov.light@gmail.com
Журавлёва Юлия Алексеевна, к.т.н., доцент, кафедра светотехники ulypil@mail.ru |
| 11 | Проведение испытаний осветительных приборов | Проведение светотехнических измерений для сопровождения процесса разработки осветительных приборов, макетирования, проведение сравнений характеристик осветительных приборов. Есть опыт проведения подобных работ. | Светотехнические испытания на базе оборудования, имеющегося на кафедре светотехники (измерение КСС, яркости, потока, освещенности, цветности излучения и т.д.) | Меламед Ольга Петровна, к.т.н., доцент, кафедра светотехники
|
| 12 | Разработка метрологической документации в области фотометрии | Разработка проектов метрологических документов (описание типа СИ, методик поверки, методик выполнения измерений) Есть опыт подобных работ, имеется определённый задел. | Сопровождение процесса сертификации продукции, методическая и консультационная поддержка | Меламед Ольга Петровна, к.т.н., доцент, кафедра светотехники |
| 13 | Исследования влияния искусственного освещения в течение суток на физиологию людей, в том числе выполняющих свои обязанности в вечернее и ночное время | Определение важнейших светотехнических параметров освещения, в частности оптимальных сочетаний горизонтальной. Есть определённый задел по данной теме. | Создание модели биодинамического освещения и количественные сопоставления с постоянным освещением. Разработка материалов для нормативного документа (строительных норм и правил СНИП или свода правил СП или рекомендаций и их военных аналогов). | Снетков Владимир Юрьевич, к.т.н, доцент, кафедра светотехники
Фомин Александр Геннадиевич, к.т.н, доцент, кафедра светотехники
Кистенева Анна Вячеславовна, старший преподаватель, кафедра светотехники |
| 14 | Разработка оптимальных режимов искусственного освещения помещений с долговременным пребыванием человека при отсутствии естественного освещения | Отсутствие естественного освещения неблагоприятно сказывается на здоровье и работоспособности людей. Есть определённый задел по данной теме. | Повышение работоспособности человека в условиях долговременной работы в отсутствии естественного света | Снетков Владимир Юрьевич, к.т.н, доцент, кафедра светотехники
Кистенева Анна Вячеславовна, старший преподаватель, кафедра светотехники |
| 15 | Комплексные исследования энергоэффективного уличного освещения с учётом особенностей сумеречного зрения человека
| С сумеречным (мезопическим) зрением человек сталкивается каждый день. Однако, при расчёте и проектировании осветительных установок сумеречные условия практически не учитываются. Проведённые эксперименты, говорят, что лампы с низким отношением S/P (отношением яркостей для ночных и дневных условий), например, натриевые лампы высокого давления, демонстрируют более низкую эффективность в мезопической зоне, чем светодиоды (СД) с более высоким отношением S/P. Использование более эффективного, в том числе из-за предполагаемого превышения мезопической яркости перед дневной (фотопической), светодиодного освещения в сумерках может улучшить, например, работу водителей транспорта и безопасность людей или снизить экономические затраты на организацию уличного освещения без ухудшения работы зрительной системы. Научных отечественных и зарубежных публикаций по данному направлению немного, мезопические величины при расчёте и проектировании осветительных установок практически не учитываются, поэтому тема представляется актуальной. Мы ожидаем, что результаты такого обязательного учёта приведут к существенным техническому и экономическому эффектам. Есть определённый задел по данной теме. | Предлагаем разработать программный продукт расчёта мезопических величин и сезонные алгоритмы системы управления сумеречным и ночным освещением, встроить их в программу расчёта и проектирования уличного освещения Light-in-night road (LIN); провести расчёты технико-экономического обоснования данного решения.
| Снетков Владимир Юрьевич, к.т.н, доцент, кафедра светотехники
Сыч Никита Владимирович, магистр 1 курса |
| 16 | Разработка методики и инструмента оценки освещения объектов, оснащённых средствами отображения информации | Нормативные параметры освещения постоянно исследуются и уточняются. Особенно важно это делать во время перехода к преобладающему использованию светодиодных источников света. Целью нашей многолетней работы являлось исследование воздействия на организм человека светом разной цветовой температуры и освещённости. Контролирующими параметрами являются зрительная работоспособность, утомление, характеристики сигналов электроэнцефалограмм (ЭЭГ), которые также были записаны в ходе экспериментов. Есть задел по данной теме. Для определения зрительной работоспособности и утомления по яркостной адиспаропии была разработана программа Test Vision. | В настоящее время почти все помещения общественных, медицинских, транспортных, производственных и развлекательных заведений, а также большинство объектов наружного освещения и специальной техники оснащено средствами отображения информации. Предлагаем использовать программу Test Vision или её возможный адаптированный вариант для объективной оценки состояния освещения в помещениях или других объектов со средствами отображения информации, где выполняется или может выполняться определённая зрительная работа. Преимуществами предлагаемого подхода являются несколько важных факторов. Во-первых, это использование показателей зрительной работоспособности и утомления, причём в качестве последнего использован, что мы обосновали в своих исследованиях, «гибкий» на изменение условий освещения параметр – утомление по яркостной адиспаропии. Во-вторых, этот же подход может быть использован для выбора характеристик экрана персонального компьютера (яркость знака, яркость и цветность фона, внешняя освещённость в плоскости экрана и другие параметры). В-третьих, использование программы Test Vision, а также дополняющее её измерение ЭЭГ с помощью нейровизора, например, для определения утомления человека, многократно успешно применено в исследованиях кафедры светотехники НИУ «МЭИ» в рамках выпускных квалификационных работ студентов, а их результаты опубликованы во многих научных публикациях. | Снетков Владимир Юрьевич, к.т.н, доцент, кафедра светотехники
|
