«Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук» (ЮНЦ РАН)
Лаборатория прикладного научного приборостроения
Сотрудники
Пляка Павел Стефанович
Хорошев Олег Анатольевич
Рыбин Илья Валерьевич
Демёхин Олег Дмитриевич
Юдин Андрей Викторович
Лихацкий Виталий Витальевич
Золотарёва Анна Евгеньевна
Лаборатория создана 9 января 2019 г. в рамках реализации Стратегии научно-технологического развития РФ и Указа Президента РФ от 07.05.2018 г. № 204 "О национальных целях и задачах развития Российской Федерации на период до 2024 г."
ЦЕЛИ
Изучение существующих и перспективных конструкторских, технологических и программных решений; разработка инновационных образцов сенсорных элементов, измерительных приборов и систем измерения физических, биохимических и природных процессов.
НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
■ Создание измерительных устройств и систем контроля параметров окружающей среды, главным образом естественных и искусственных водоемов, в том числе задействованных в технологических процессах в аквакультуре.
■ Создание чувствительных элементов (датчиков) на основе молекулярных комплексов и нано-структур, разработка технологии изготовления опытных образцов, анализ их свойств, подготовка тех-нических решений по их внедрению в измерительных устройствах.
■ Модернизация используемых измерительных систем за счет введения специализированных модулей собственной разработки, обновления систем передачи и накопления данных, внедрения дистанционного управления и автоматической обработки информации, в том числе с использованием алгоритмов машинного обучения.
■ Совершенствование материальной базы систем экологического мониторинга и методов обработки и анализа получаемой информации, в том числе разработка автономных систем на базе роботизированных комплексов.
■ Поиск и тестирование технологий снижения антропогенного давления на окружающую среду, в том числе новых материалов и приборных устройств для очистки от загрязнений.
Наименование научной темы
Разработка методов, технологий, элементов инновационных приборных устройств и измерительных систем для научных исследований компонентов окружающей среды
Публикации
1. Abdulvakhidov K.; Nazarenko A.; Soldatov A.; Plyaka P.; Rusalev Y.; Manukyan A.; Dmitrenko I.; Sirota M. Influence of structural defects and crystallite size on physical properties of Yb3Fe5O12. Li ZY; // Applied Physics A-Materials Science & Processing. – 2022– 128:343
2. Бердников С.В., Беспалова Л.А., Хаванский А.Д., Хорошев О.А., Магаева А.А., Мисиров С.А., Меринова Ю.Ю., Кулыгин В.В., Цыганкова А.Е., Иошпа А.Р., Сорокина В.В., Лихтанская Н.В., Булышева Н.И., Шохин И.В., Савикин А.И., Оганесян А.А., Смирнова Е.А.. Опасные абразионные и оползневые процессы в береговой зоне Азовского моря и социально-экономические последствия их проявлений: [монография] / отв. ред. С.В. Бердников. – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2022. – 288 с. – ISBN 978-5-4358-0224-5.
3. P. Plyaka, O. Demekhin, D. Svetlichnyy, A. Zagrebaev, and A. Budnyk. A fluorescent dissolved oxygen sensor with autocalibration based on ruthenium (II) tris-bathophenanthroline complex // IOP Publishing. Journal of Physics: Conference Series. Intelligent Information Technology and Mathematical Modeling 2021 (IITMM 2021) – 2021. – Vol. 2131 – 052094.
4. Герасюк В.С., Бердников С.В. Экспериментальная оценка скорости осаждения взвешенного вещества вод в устье Дона и Таганрогском заливе // Океанология – 2021. – Т. 61. – № 5. – С. 780-790.
5. M. Sirota, K. Abdulvakhidov, T. Lastovina, A. Pnevskaya, E. Ubushaeva, P. Plyaka, A. Nazarenko, M. Vitchenko, I. Mardasova, A. Budnyk. Modulation of the Physical Properties of Lead Zirconate by the Stress and induced Structural Defects // Physica Status Solidi (A) Applications and Materials 218(15). 2021 г.
6. Хорошев О.А., Сушко К.С., Мисиров С.А. Результаты выявления участков с проявлением нерационального природопользования в береговой зоне Азовского моря // Наука юга России. – 2021. – Т. 17, №3. – С. 94-96.
7. Хаванский А.Д., Хорошев О.А., Меринова Ю.Ю. Оценка материального ущерба от проявления абразионных и оползневых процессов в муниципальных образованиях береговой зоны Азовского моря // Наука Юга России. –2021. –Т.17. –№ 2. –С. 74-82.
8. Матишов Г.Г., Степаньян О.В., Хорошев О.А., Григоренко К.С., Савицкий Р.М. Коса Долгая – уникальный природный объект Азовского моря // Природа. – 2021. – №10. – С. 30–43.
9. Khoroshev O., Savitskiy R., Plyaka P., Valov G., Ivanov V. Identification of semiaquatic avifauna species in shallow waters of the Don River delta using an autonomous remote-controlled midget floating craft // E3S Web of Conferences. – 2020. – V. 210 – P. 07012
10. Plyaka P., Glushchenko G., Gerasyuk V., Kleshchenkov A., Grigorenko K., Shevchenko M., Yurasov Y., Valov G., Tron I., Popovyan G. and Berdnikov S. Investigation on the chlorophyll-a content of phytoplankton in the Sea of Azov and the Don River by the fluorescence method Fluorescent Methods for Investigation of Living Cells and Microorganisms // Book edited by: Dr. Natalia Grigoryeva. – 2020 – IntechOpen.
11. Т.А. Ластовина, С.С. Галушка, Е.Р. Бескопыльный, А.В. Клещенков, Т.Б. Филатова, П.С. Пляка, А.П. Будник. Загрязнение микропластиком природных водоемов: концентрации, риски и методы исследований // Труды Южного научного центра Российской академии наук. – 2020 – Т. 8, с. 237-255.
12. Хорошев О.А., Меринова Ю.Ю., Хаванский А.Д., Латун В.В. Оценка социально-экономического ущерба проявления абразионных и оползневых процессов в береговой зоне Азовского моря (раздел 8.3) // Труды Южного научного центра РАН. Т. VIII: Моделирование и анализ опасных природных явлений в Азовском регионе / отв. ред. д.г.н. С.В. Бердников. Ростов н/Д.: Изд-во ЮНЦ РАН, 2020. С. 300–311.
13. Khavanskiy A.D., Latun V.V., Khoroshev O.A., Merinova Y.Y., Nedoseka L.A. Risk assessment of hazardous abrasion and landslide processes in the coastal zone of the Azov Sea // E3S Web of Conferences. 2020. No. 175. 06008.
14. K. G. Abdulvakhidov, M A Sirota, A P Budnyk, T A Lastovina, B K Abdulvakhidov, S A Sadykov, P S Plyaka and A V Soldatov. The role of defects in the physical properties of mechanically activated PbTiO3 ferroelectrics // Journal of Physics: Condensed Matter, Volume 31, Number 13, February 2019, Номер статьи 135402.
Патенты
1. Портативный флуориметр. Патент на полезную модель RU 201361 U1
Дата регистрации: 11.12.2020. Герасюк В.С., Пляка П. С., Юрасов Ю.И., Глущенко Г.Ю.
2. Датчик кислорода погружной. Патент на полезную модель RU 200760 U1
Дата регистрации: 11.11.2020. Светличный Д.А., Пляка П.С.
Основные выполняемые проекты (наименование тем (рук и ответ исполнители)
«Разработка методов, технологий, элементов инновационных приборных устройств и измерительных систем для научных исследований компонентов окружающей среды», номер государственной регистрации темы 122020100352-6.
Руководитель – Пляка П.С., ответственный исполнитель – Хорошев О.А.
Участие в НИР ЮНЦ РАН:
2019 г.
1) Договор с ФГУП «Росморпорт» № 107/р от 26.03.2019 г. по теме: «Экологический мониторинг и производственный экологический контроль при проведении ремонтных дноуглубительных работ и дампинга грунта на Таганрогском подходном канале и подходах к гидротехническим сооружениям морского порта Таганрог в течение 2019 года, корректировке ущерба водным биоресурсам по окончании дноуглубительных работ» (Хорошев О.А. – ответственный исполнитель).
2) Договор с ФГУП «Росморпорт» № 362/р от 26.08.2019 г. по теме: «Экологический мониторинг и производственный экологический контроль при проведении ремонтных дноуглубительных работ и дампинга грунта на Азово-Донском морском канале в течение 2019 года и корректировке ущерба водным биоресурсам по окончании дноуглубительных работ» (Хорошев О.А. – ответственный исполнитель).
3) Грантовый проект по договору № 08/2019-И с ВОО «Русское географическое общество» на тему «Азовская комплексная экспедиция» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
2020 г.
4) Договор с ФГУП «Росморпорт» № 107/р от 26.03.2019 г. по теме: «Экологический мониторинг и производственный экологический контроль при проведении ремонтных дноуглубительных работ и дампинга грунта на Таганрогском подходном канале и подходах к гидротехническим сооружениям морского порта Таганрог в течение 2019 года, корректировке ущерба водным биоресурсам по окончании дноуглубительных работ» (Хорошев О.А. – ответственный исполнитель).
5) Договор с ФГУП «Росморпорт» № 362/р от 26.08.2019 г. по теме: «Экологический мониторинг и производственный экологический контроль при проведении ремонтных дноуглубительных работ и дампинга грунта на Азово-Донском морском канале в течение 2019 года и корректировке ущерба водным биоресурсам по окончании дноуглубительных работ» (Хорошев О.А. – ответственный исполнитель).
6) Грантовый проект по договору № 08/2019-И с ВОО «Русское географическое общество» на тему «Азовская комплексная экспедиция» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
7) Грантовый проект по договору № 07/2020-И с ВОО «Русское географическое общество» на тему «Берега и косы Азовского моря: прошлое, настоящее и будущее (Продолжение Комплексной Азовской экспедиции 2019 г.)» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
8) Грантовый проект РФФИ № 18-05-80043 «Опасные природные явления и социальные процессы в Причерноморье, Приазовье и Прикаспии: проблемы взаимозависимости и взаимной обусловленности» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
9) Грантовый проект РНФ № 20-17-00196 «Комплексные исследования аккумулятивных береговых форм Азовского моря для понимания процессов их формирования и трансформации в голоцене» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
10) Междисциплинарное научное исследование (проект) ЮНЦ РАН (Соглашение № 16-20-МД/2020) на тему: «Оценка возможностей туристско-экскурсионного использования объектов культурного наследия в районах активного проявления абразионных процессов (на примере береговой зоны Неклиновского района Ростовской области)» (Хорошев О.А. – руководитель проекта).
2021 г.
11) Грантовый проект по договору № 07/2020-И с ВОО «Русское географическое общество» на тему «Берега и косы Азовского моря: прошлое, настоящее и будущее (Продолжение Комплексной Азовской экспедиции 2019 г.)» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
12) Грантовый проект РНФ № 20-17-00196 «Комплексные исследования аккумулятивных береговых форм Азовского моря для понимания процессов их формирования и трансформации в голоцене» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
13) Грантовый проект РФФИ № 18-05-80043 «Опасные природные явления и социальные процессы в Причерноморье, Приазовье и Прикаспии: проблемы взаимозависимости и взаимной обусловленности» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
14) НИР ЮНЦ РАН "Разработка методов оценки современного состояния лесополос степной зоны (на примере Ростовской области), в том числе с применением данных дистанционного зондирования (БПЛА, спутниковые снимки)" (Хорошев О.А. – исполнитель).
2022 г.
15) Грантовый проект по договору № 40/2022-И с ВОО «Русское географическое общество» на тему «География Нижнего Дона и Цимлянского водохранилища: трансформация в условиях маловодья и засоления» (Хорошев О.А. – исполнитель гранта).
Разработки Лаборатории
1. Проточный флуориметр
для контроля содержания хлорофилла-А фитопланктона в проточной воде
1) Подготовлен к установке на причале Кагальник.
2) Установлен на водозаборе Водоканала, проработал 1,5 года.
3) Восстановлен после капитального ремонта на НИС Денеб, работает 5 лет.
2. Погружной флуориметр
для контроля содержания хлорофилла-А фитопланктона в воде открытых водоемов
1) Установлен на Причале Кагальник, проходит испытания, планируется к установке на озере Севан (Армения). Защищен Патентом на полезную модель 2016 г., авторы Пляка П.С., Поважный В.В.
3. Портативный флуориметр
Многофункциональный, автономное питание, связь USB и Bluetooth, эргономичный пластиковый корпус.
Защищен Патентом на полезную модель 2020 г., авторы Герасюк В.С., Пляка П.С., Юрасов Ю.И., Глущенко Г.Ю.
Изготовлен образец. В стадии отладки.
4. Кондуктометрический погружной датчик солености воды
для контроля содержания растворенных в воде солей
Изготовлено и эксплуатируются несколько образцов. В том числе на стационарных береговых постах (Донское, Кагальник), НИС Профессор Панов, САСП «Водомерка»
5. Люминесцентный погружной датчик растворенного в воде кислорода
Защищен Патентом на полезную модель 2020 г., авторы Светличный Д.А., Пляка П.С.
Изготовлен образец. В стадии отладки.
6. Сверхмалое автономное самоходное плавсредство (САСП) «Водомерка»
Универсальная подвижная автономная платформа с дистанционными управлением и передачей данных для различных исследований.
Установлено следующее оборудование:
– видеокамера с круговым обзором;
– эхолот;
– датчик солености и температуры.
Проведены исследования флоры, фауны, состояния берегов, распределения глубин, температуры и солености в Дельте Дона и в прибрежной зоне косы Долгая.
Участие в конференциях
1) Международная научная конференция «Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов» («Опасные явления»). 17-22 июня Ростов-на-Дону- п. Кагальник. 2019 г.
2) IV Всероссийская конференция «Азовское море, Керченский пролив и предпроливные зоны в Черном море: проблемы управления прибрежными территориями для обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования» (09–14.09.2019 г., п. Абрау-Дюрсо Краснодарского края).
3) VIII Всероссийская конференция «Экология. Экономика. Информатика. Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем (САМЭС)» (07–12.09.2020 г., пос. Дюрсо Краснодарского края).
2021 г.
4) III Международная научная конференция «Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов («Опасные явления – III»)» (15–19.06.2021 г., ЮНЦ РАН).
5) IX Всероссийская конференция «Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем (САМЭС (п. Дюрсо, 06–11.09.2021 г.).
6) Научно-практическая конференция с международным участием «Стратегия и тактика заповедного дела в индустриальных регионах. (07–08.10.2021 г., ГУ «Донецкий ботанический сад», Донецкая Народная Республика, г. Донецк).
7) III Всероссийская научная конференция «Великая Отечественная война в истории и памяти народов Юга России: события, участники, символы» (30.06. –01.07.2022 г., ЮНЦ РАН, г. Ростов-на-Дону).
8) IV Международная научная конференция «Развитие водных транспортных магистралей в условиях глобального изменения климата на территории Российской Федерации (Евразии)» («Опасные явления - IV»)» (05–09.06.2022 г., ЮНЦ РАН).
Сотрудниками лаборатории осваиваются современные высокотехнологичные направления, в частности, технологии виртуальной реальности. Перспективным является использование VR-технологий в прикладных научных исследованиях (результаты представлены в публикациях), популяризации науки, а также при разработке современного научно-образовательного и просветительского контента для обучающихся и молодых ученых.
На базе лаборатории прикладного научного приборостроения ЮНЦ РАН с февраля 2019 г. функционирует творческая студия «ДонКиберГео» («DonCyberGeo»). Цель её создания: подготовка научного и научно-просветительского мультимедийного контента ЮНЦ РАН в традиционном и панорамном (VR 360°) форматах с использованием современных IT-технологий и технических средств, в т.ч. разработанных лабораторией. Всего за период с февраля 2019 г. по сентябрь 2022 г. студией разработаны и представлены зрителям 27 видеопроектов, в т.ч. 13 из них – в панорамном (VR 360°) формате. Весь разработанный мультимедийный контент размещён в свободном доступе на электронном ресурсе лаборатории: https://www.youtube.com/channel/UCVIG5sQS_G3dLKPwKJsKkvQ/videos.
Два научно-просветительских фильма студии «DonCyberGeo»: «Берега Азовского моря, красивые и опасные. Видеохроники экспедиций. Фильм первый. По северным берегам Таганрогского залива» (2021 г.) и «Нижний Дон. Водными дорогами комплексной экспедиции ЮНЦ РАН» (2022 г.), приняли участие во Всероссийском медиаконкурсе «Снимай науку!» (организаторы: Телеканал «Наука», «Викимедиа РУ», АНО «Центр по развитию технологий будущего», при поддержке Минобрнауки РФ, РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова, Нацпроекта «Наука и университеты»).
Студией «DonCyberGeo» ЮНЦ РАН реализован экспериментальный научно-просветительский мультимедийный проект «Виртуальные (VR 360°) видеоатласы Азовского моря: дорогами береговых экспедиций» (руководитель проекта – О.А. Хорошев): https://www.ssc-ras.ru/ru/page1150.html/. По итогам реализации проекта в период с 2020 по 2021 гг. вышли в свет три части электронного издания:
– Часть 1. Виртуальный видеоатлас Азовского моря «Берегами Приазовья» (2020 г.);
– Часть 2. Панорамный видеоатлас «Берега Азовского моря: красивые и опасные» (2021 – нач. 2022 гг.);
– Часть 3. VR-атлас «Берега и косы южного побережья Таганрогского залива Азовского моря: особенности природопользования» (2021 г.).
В 2022 году проект «Виртуальные (VR 360°) видеоатласы Азовского моря: дорогами береговых экспедиций» принял участие в юбилейном международном конкурсе Русского географического общества «Хрустальный компас».
Сотрудники лаборатории с коллегами из других подразделений ЮНЦ РАН активно делились опытом освоения и применения в научных исследованиях VR-технологий и сверхмалых беспилотных систем с учащейся молодежью. Всего за период 2019–2022 гг. для школьников, студентов и молодых ученых проведено 8 виртуальных площадок с демонстрацией оборудования, VR-разработок и новейшего оборудования ЮНЦ РАН, 7 тематических открытых лекций и 6 мастер-классов.
