Регистрация / Вход
Прислать материал

Радиофизические методы диагностики природных сред: фундаментальные основы, моделирование, натурные эксперименты

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0566
Организация
ИПФ РАН
Руководитель работ
Таланов Владимир Ильич
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
11 млн
Внебюджетные средства
2,2 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Малеханов Александр Игоревич

Этапы проекта

1
22.03.2010 - 10.09.2010
1.1. Анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов по теме проекта.
1.2. Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
1.3. Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов или с действующей нормативно-технической документацией.
1.4. Проведение сравнительного анализа методик диагностики изменчивости ветрового волнения по результатам натурных экспериментов.
1.5. Проведение натурных исследований изменчивости ветрового волнения в поле приповерхностных процессов.
1.6. Развитие и реализация (2+1)-D численного алгоритма решения сильнонелинейных уравнений гравитационных волн на поверхности жидкости конечной глубины.
Развернуть
2
11.09.2010 - 01.12.2010
2.1. Теоретическое исследование гидродинамических возмущений, возникающих на поверхности жидкости при движении заглубленного тела, и эффектов трансформации ветрового волнения на этих возмущениях.
2.2. Получение обобщенных приближенных уравнений для фазовых переменных солитонных фронтов, описывающих распространение интенсивных внутренних волн в горизонтально-неоднородной двухслойной жидкости.
2.3. Развитие метода лагранжевой гидродинамики в целях исследования трехмерных течений с двукомпонентным полем завихренности.
2.4. Развитие теоретической модели обратного рассеяния акустических волн при малых углах падения с учетом ножевой диаграммы направленности антенны.
2.5. Развитие физических моделей частично-водонасыщенных пористых сред и влияния насыщения жидкостью на сейсмоакустические характеристики таких сред.
2.6. Развитие статистической модели теневых шумов в ОКТ–изображении биологической ткани со случайно-неоднородными оптическими характеристиками.
2.7. Развитие статистической модели изображения солнечной дорожки, наблюдаемой из-под воды. Проведение анализа возможностей восстановления характеристик поверхностных волн по этому изображению.
2.8. Развитие физических принципов измерения затухания гравитационно-капиллярных волн (ГКВ) в широком частотном диапазоне радиолокационных сигналов, включая рабочий диапазон спутниковых радиолокаторов.
Развернуть
3
01.01.2011 - 09.09.2011
3.1. Разработка физических основ и алгоритмов определения оптических характеристик воды с использованием лидара с перестраиваемым углом приема или многоэлементным фотодетектором.
3.2. Численное моделирование трансформации ветрового волнения в поле подповерхностных неоднородных течений.
3.3. Проведение анализа экспериментальных возможностей определения влияния степени водонасыщенности пористых сред на их сейсмоакустические характеристики. Разработка документации для создания лабораторного макета установки для измерений сейсмоакустического отклика образцов слабоконсолидированных горных пород.
3.4. Проведение патентных исследований по ГОСТ Р 15.011-96.
3.5. Подготовка заявки на патент лазерного и акустического волнографов.
3.6. Численное моделирование удельного эффективного поперечника рассеяния морской поверхности при скользящих и средних углах зондирования.
3.7. Развитие методов измерения профиля ветрового волнения на морской поверхности с помощью лазерного волнографа, использующего плоский световой пучок (лазерный нож), проведение сравнительного анализа данных лазерного и акустического волнографов с данными струнного волнографа.
3.8. Разработка эскизной документации акустического излучателя с ножевой диаграммой направленности антенны, разработка эскизной документации лазерного волнографа.
3.9. Разработка документации для создания экспериментальной установки для измерения затухания гравитационно-капиллярных волн (ГКВ) в широком частотном диапазоне.
3.10. Лабораторные исследования коэффициента затухания ГКВ на пленках нефтепродуктов.
3.11. Проведение статистической обработки данных лабораторного моделирования распространения интенсивных нерегулярных волновых пакетов. Определение соотношений между спектральными параметрами и статистическими характеристиками, ответственными за возникновение высоких волн.
3.12. Разработка физических основ многофотонной флуоресцентной микроскопии как метода 3D-визуализации структуры оптически-мутных сред в приложении к диагностике биологических тканей.
3.13. Проведение комплексных натурных измерений, в том числе, подспутниковых экспериментов, по исследованию влияния неоднородных течений на параметры ветрового волнения и характер рассеяния СВЧ излучения. Калибровка судовых радиолокационных станций.
3.14. Изготовление макета прибора для измерения затухания ГКВ и разработка программ для обработки эксперимента.
Развернуть
4
10.09.2011 - 01.12.2011
4.1. Проведение экспериментальной проверки в лабораторных условиях адаптивного метода подводного наблюдения через взволнованную водную поверхность
4.2. Сопоставление спутниковых и судовых данных РЛ зондирования морской поверхности с расчетами, выполненными разработанными методами. Верификация результатов численных расчетов.
4.3. Создание лабораторного макета установки и методики измерений сейсмоакустического отклика образцов слабоконсолидированных горных пород. Сопоставление лабораторных данных с данными натурных геоакустических измерений на опытном полигоне ИПФ РАН.
4.4. Проведение натурных экспериментов по сейсмоакустической диагностике с помощью скважинных измерений на Воротиловской глубокой скважине.
4.5. Развитие численных моделей и моделирование распространения и взаимодействия планарных солитонов огибающей и 3D нелинейных структур на поверхности глубокой воды в рамках приближенной модели огибающей и полнонелинейных моделей потенциальных уравнений идеальной гидродинамики, включая модель в конформных переменных.
4.6. Развитие методики определения характеристик пленок по степени гашения поверхностных ветровых волн с учетом флуктуаций скорости ветра и толщины пленок нефтепродуктов.
4.7. Проведение лабораторных исследований по изучению поля обтекания буксируемых тел с помощью PIV и PTV методов. Сопоставление данных лабораторных экспериментов с теоретическими расчетами.
4.8. Полнонелинейное численное моделирование распространения интенсивных внутренних солитонов в стратифицированном океане в условиях переменного донного рельефа. Сопоставление численных результатов с результатами теоретического описания в рамках приближенной асимптотической модели.
4.9. Экспериментальное исследование возможностей многофотонной флуоресцентной микроскопии как метода 3D-визуализации структуры оптически-мутных сред.
4.10. Проведение натурных экспериментов по исследованию гашения ветровых волн поверхностными пленками, разработка алгоритмов восстановления параметров волнения и создание программного комплекса для обработки данных и определения параметров волнения.
Развернуть
5
01.01.2012 - 31.08.2012
5.1. Сопоставление статистических данных лабораторного моделирования и стохастического численного моделирования распространения интенсивных нерегулярных волновых пакетов. Верификация статистических формул для интенсивных волн, учитывающих нелинейных поправки.
5.2. Проведение экспериментальной проверки возможностей дистанционного измерения характеристик ветрового волнения и мутности воды с помощью оптических датчиков, размещенных на дне водоема.
5.3. Изготовление лабораторного макета лазерного волнографа, разработка алгоритмов обработки данных. Изготовление макета акустического волнографа, разработка комплекса программ для восстановления статистических параметров волнения.
5.4. Проведение обработки и анализа полученных результатов по экспериментальному исследованию методов диагностики и физических моделей гетерогенных сред.
5.5. Сравнение результатов приближенного аналитического описания эволюции цугов интенсивных внутренних волн на морском шельфе с результатами панорамных данных дистанционного спутникового зондирования шельфа Японского моря. Формулировка основных выводов и рекомендаций по дальнейшему развитию теоретической модели, описывающей динамику интенсивных внутренних волн в реальных морских акваториях.
5.6. Развитие методик восстановления физических характеристик пленок по данным измерения коэффициента затухания ГКВ, изучение их изменчивости, обусловленной процессами испарения, старения и турбулентного перемешивания пленок. Проверка методик в натурных условиях.
5.7. Численное моделирование эффектов динамики поверхностных волн в ограниченном бассейне (включая трехмерный случай), ведущих к формированию высоких одиночных волн и модуляции волн. Сопоставление численных результатов с результатами теоретического описания в рамках приближенной модели для огибающей волны.
Развернуть
6
01.09.2012 - 01.10.2012
6.1. Разработка системы рекомендаций по дальнейшему развитию радиолокационных и оптических методов диагностики природных водоемов, включая акватории морского шельфа, методов оптической диагностики биологических тканей, методов сейсмоакустической диагностики земных пород, а также физических и численных моделей, лежащих в их основе.
6.2. Разработка научно-методических материалов для модернизации лекционных курсов по тематике НИР.
6.3. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Организация
ИЯИ РАН
профинансировано
Тема
Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика (направление - эксперименты на ускорительном комплексе "Пахра") на установке: "Электронный синхротрон Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (Синхротрон "ПАХРА") (рег. № 01-08)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка модульной географической информационной системы для трехмерного моделирования природных и техногенных сред
Продолжительность работ
2015 - 2017, 26 мес.
Бюджетные средства
89 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований по разработке методов количественной оценки состояния природных и природно-техногенных систем (объектов) на основе данных дистанционной диагностики.
Продолжительность работ
2013, 2 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
36
Тема
Разработка методов и программных модулей пространственного анализа природных и техногенных обстановок для целей трехмерного моделирования сред
Продолжительность работ
2015 - 2016, 14 мес.
Бюджетные средства
17 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка и создание технологических комплексов для производства в промышленных и натурных условиях высокоэффективных теплоизоляционных покрытий нового поколения на трубопроводах и оборудовании систем теплоснабжения.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 31 мес.
Бюджетные средства
118 млн
Количество заявок
1