Разработка методов, технологий, измерительных систем, элементов и приборов для научных исследований компонентов внешней среды

Цель исследования – поиск, разработка и внедрение методических, технологических, программных и конструкторских решений для обеспечения существующих и перспективных потребностей научных и природоохранных организаций, а также предприятий реального сектора экономики в приборной и методической базе для получения и использования информации о компонентах окружающей среды, проявлениях нерационального природопользования, объектах природного и культурно-исторического наследия. Для обеспечения растущих и вновь возникающих потребностей научных исследований, промышленного и сельскохозяйственного производства, поиска и добычи полезных ископаемых требуется упреждающее развитие приборной и методической базы получения, обработки, анализа и представления информации о природных и технологических процессах. Необходимо сочетать разработки и исследования различных уровней: синтез чувствительных составов и структур; регистрацию изменений, произошедших в них под действием внешних факторов; накопление, предварительную обработку и передачу информации; компьютерную обработку данных с использованием современных программных продуктов и технологий; представление результатов в доступном виде. Проведение испытаний разработанных продуктов в лабораторных условиях, в ходе экспедиций и в существующих технологических процессах является условием их дальнейшего внедрения. Основные направления исследований: 1. Создание и модернизация устройств и систем получения информации о компонентах окружающей среды, проявлениях нерационального природопользования, объектах природного и культурно-исторического наследия, а также обеспечение научных исследований на стационарных постах, подвижных платформах и в условиях экспедиций. 2. Разработка и поддержка работы специализированных измерительных систем для исследования водной среды и природных объектов естественных и искусственных водоемов, в том числе используемых в сельском хозяйстве и промышленности. 3. Совершенствование материальной базы, методов получения, обработки, представления и анализа информации о компонентах внешней среды, в том числе с использованием автономных подвижных комплексов. 4. Получение новых материалов и структур для создания чувствительных элементов приборных устройств, исследование свойств, разработка технологии изготовления, проведение испытаний экспериментальных образцов. 5. Разработка методик применения иммерсивных технологий в сочетании с использованием сверхмалых беспилотных систем для сбора данных о компонентах окружающей среды, а также способов обработки, документирования и использования полученных данных в научных и образовательных целях. 6. Морфометрические исследования природных систем средствами пространственного анализа для поиска скрытых оруденений и обнаружения стратегических видов минерального сырья глубинного происхождения. 7. Использование ГИС-технологий для компьютерной обработки данных о компонентах внешней среды, в том числе полученных при помощи автономных самоходных аппаратов. Актуальность проблемы, предлагаемой к решению. Комплексное развитие элементной и приборной базы, электронных устройств, компьютерных методов обработки информации с учетом новых перспективных тенденций и требований технологического суверенитета является актуальным, особенно в современных реалиях. В соответствии с меняющимися тенденциями науки и технического прогресса необходимо обновлять и дополнять известные методы и приборы для исследования внешней среды, разрабатывать новые с использованием возможностей, достигнутых в смежных отраслях. Необходимость рационального использования природных ресурсов требует расширения методов и устройств для мониторинга и контроля состояния окружающей среды, накопления данных для анализа долговременных изменений. Важность изучения взаимосвязи морфометрических особенностей рельефа с рудопроявлениями и месторождениями подтверждается последующим рациональным применением метода для прогнозирования и поиска рудных скоплений, что повысит возможности горнодобывающей отрасли, улучшит пополнение национальной минерально-сырьевой базы и экспортный потенциал страны. Развитие методов представления фото- и видеоинформации, компьютерной графики, увеличение объемов контента, привело к созданию иммерсивных технологий, находящих применение в различных сферах жизни и сочетающих сферический панорамный обзор с элементами дополненной реальности. Использование методов трехмерного проектирования, сканирования и печати открывает возможности по созданию композитных пьезоэлектрических преобразователей нестандартных конфигураций необходимых для изготовления новых измерительных приборов и систем с повышенными эксплуатационными характеристиками, предназначенных для исследования компонентов окружающей среды.