Автор: Васюхин М.И.

ШколаВасюхіна Михайла Івановича

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ЗА НАУКОВИМИ НАПРЯМКАМИ:

 

-Конкурентноспроможні прикладні розробки та новітні технології за пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки із зазначенням підприємств і організацій, які можуть бути зацікавлені у впровадженні.

1.     НДР«Технологія побудови інтегрованої інтелектуальної системи захисту важливих та особливо важливих об’єктів», шифр М/98-2005 (ДР № 0105U007850, 2005-2006 рр.).

2.     НДР “Концепція побудови та розробка компонентів автоматизованої інтегрованої системи виявлення та попередження  надзвичайних ситуацій при захисті території аеропорту”, шифр М/232-2007 (ДР № 0107U007588, 2007-2008 рр.).

3.     НТР“Інтерактивна система захисту особливо важливих об’єктів”, договір №1721, т/д 1721, 2007р.

Об’єктами впровадження перерахованих розробок:

- є: 1) система захисту периметра Міжнародного аеропорту «Феріхедь», м.Будапешт, Угорщина; 2) система захисту периметра компресорної станції газового магістрального трубопроводу Угорської нафтової компанії (у районі м. Берегшурань);

- можуть бути: 3) ДП МА "Бориспіль", м.Київ, Україна та інші аеропорти України;  4) всі особливо важливі об’єкти.

4.     НДР «Розробка наукових основ і технологій побудови автоматизованої системи агроекологічного моніторингу і паспортизація земельних територій, які звільняються в процесі конверсії», шифр М/129-2005 (ДР № 0103U008836, 2005-2006 рр.).

Результати відміченої розробки використано в навчальних дисциплінах Вільнюського університету, Національного авіаційного університету України та в підручнику „Моделі та методи побудови баз даних аеронавігаційних геоінформаційних систем реального часу”, який підготовлено до друку та впроваджено при реалізації проекту Литовської національної ГІС.

5.     НДР "Розробка наукових основ побудови інтегрованих інтерактивних геоінформаційних аеронавігаційних комплексів реального часу", шифр 298-ДБ06 (ДР № 0106U004129, 2006-2008рр.).

Результати даної розробки використано в навчальній дисципліні „Авіаційні геоінформаційні комплекси” та в підручнику „Моделі та методи побудови баз даних аеронавігаційних геоінформаційних систем реального часу”, який підготовлено до друку.

- Описи найбільш ефективних розробок, відкриттів та робіт зі значним економічним та соціальним ефектами.

     1.НДР«Технологія побудови інтегрованої інтелектуальної системи захисту важливих та особливо важливих об’єктів» – у роботі розроблено: метод моделювання причинно-наслідкових зв'язків у системі захисту особливо важливих об'єктів, побудований на основі байєсовської мережі, що дозволяє ефективно проводити оцінку істинності сигналу тривоги й задавати діапазон параметрів ймовірних типів подій, що збільшує вірогідність роботи системи в цілому; метод опису поточного стану системи захисту, за допомогою якого показано, що достовірність роботи системи захисту підвищується, якщо характеристика, що описує її поточний етап, містить у собі не тільки достовірність або хибність тривоги, але й характер виникнення фіктивної тривоги («тварина пройшла», «птах», «сніг», «град», «дощ» і тлі.). Цей метод дозволяє ігнорувати помилкові сигнали, а користувач системи одержує можливість вчасно відреагувати на зазначені повідомлення й вживати адекватних заходів; реалізація методу визначення істинності сигналу тривоги на прикладі системи охорони ОВО «ARZENAL», доукомплектованою системою охорони на базі LeakyFeeder, показала, що ймовірністьістинності тривоги розподілена приблизно за лінійним законом; принципово нова структура генератора сигналів УВЧ, що включає модуль передавача, підсилювач потужності й прецизійний стабілізатор напруги на основі гібридних мікросхем, що дозволяє зменшити короткочасну нестабільність частоти роботи генератора при формуванні сигналу тривоги, спростити конструкцію й значно знизити його вартість. Експлуатація нового типу передавача довела правильність ухвалених рішень, оскільки кількість фіктивних тривог у середньому зменшилося на 75%. Попередні випробування пропонованої автоматизованої інтегрованої системи керування безпекою міжнародного аеропорту «Будапешт» і газоперекачувальної станції в районі м.Берегшурань дозволили сформувати вимоги до такого роду системам. Необхідно додатково забезпечити:

- різке збільшення швидкості передачі даних від зон детектування (в 2-5 разів);

- збільшення перешкодозахищеності переданої інформації;

- можливість передачі на центральний пункт керування відеосигналів. видаваних інтелектуальними відеокамерами, установлюваними не тільки в районі портальних споруджень, але й на інших небезпечних ділянках охороняємої території;

- двосторонній зв'язок між центральним пультом і відеокамерами, а також з кожної із зон  детектування;

- можливість підключення різних додаткових систем і пристроїв, наприклад, уведення даних, що реєструють приладів і т.д., у тому числі системи реєстрації пересування патруля.

Для забезпечення завадостійкості на базі системи охорони особливо важливих об'єктів GALAXY512, що використає LeakyFeeder, була запропонована локальна мережа LAN– LocalAreaNetwork, а для збільшення швидкості передачі даних, що надходять від датчиків зон детектування, оптоволоконний кабель, що дозволило:

- підвищити перешкодозахищеність переданої інформації шляхом застосування мережного протоколу CSMA/CD , що дозволило запобігти поширенню помилки, що з'явилася в одному сегменті, на всю мережу;

- підвищити швидкість передачі сигналів від зон детектування до 100 Мбіт/сек, що дозволяє одержувати їх на головному пульті системи в реальному часі;

- скоротити час затримки передачі сигналу тривоги на центральний пульт до знехтувано малого значення;

- інтегрувати різні методи детектування зон в одну систему, у тому числі підсистеми відеоспостереження;

- забезпечити можливість підключення інших охоронних і вимірювальних систем.

Ідентифікація дактилоскопічного відбитка спочатку вироблялася із застосуванням алгоритму стиску зображень із втратами, заснованого на косинусоїдальному перетворенні Фур'є, що забезпечує стиск зображення в 25-30 разів без істотного зниження якості. Однак виявилося, що якщо зміна інтенсивності пікселів зображення не плавна, а ця обставина має місце у відбитків пальців, то коефіцієнт стиску різко падає. Тому нами пропонується алгоритм стиску зображень із втратами JPEG, що використає замість КПФ перетворення сплесків, при цьому представляти зображення дактиловідбитка двовимірною функцією /'(х, у) с /0,255/, значеннями якої є 256 відтінків сірого (0 - чорний, 255 - білий).

Сформульовані проблеми моніторингу об’єктів на території особливо важливих об’єктів та їх відображення на відеотерміналі служби безпеки.

Приведений аналіз методів розпізнавання відеозображень, що отримані інтелектуальними камерами.

Проведений аналіз відомих методів біометричної ідентифікації особистості та запропоновано структуру автоматизованої інтегрованої системи ідентифікації особистості високого рівня безпеки. Сукупність даних методів в інтегрованій автоматизованій системі ідентифікації особистості значно підвищить її ефективність, надійність і вірогідність роботи.

     2. НДР “концепція побудови та розробка компонентів автоматизованої інтегрованої системи виявлення та попередження  надзвичайних ситуацій при захисті території аеропорту” – Проведені дослідження та запропоновано концепцію та принципи побудови автоматизованої інтегрованої системи виявлення та попередження надзвичайних ситуацій при захисті території аеропорту. Концепція відрізняється тим, що в порівнянні з прототипом, до неї додатково запропоновано: автоматизовану геоінформаційну підсистему відображення поточної обстановки на території аеропорту у реальному часі; автоматизовану підсистему ідентифікації транспортних засобів; автоматизовану підсистема ідентифікації особистості; автоматизовану підсистему  моніторингу території ОВО. Проведені дослідження та запропоновано структуру автоматизованої інтегрованої геоінформаційної системи виявлення і попередження надзвичайних ситуацій при захисті території аеропорту, основною метою якої є підвищення ефективності роботи всіх складових системи захисту за рахунок комплексного використання переваг її компонентів і сучасних методів та засобів захисту об'єктів. Поставлена мета досягається синтезом інтегрованих блоків.  Всі складові системи взаємопов’язані та працюють у єдиному інформаційному просторі. Кожна з представлених підсистем (інтегрованих блоків) має свою структуру та є автоматизованими інтегрованими системами. Проведені дослідження та запропоновано методи та засоби побудови автоматизованої підсистема моніторингу території ОВО, яка фіксує переміщення по території техніки, особистостей, пасажирів. Здатна проводити аналіз рухів тих чи інших об’єктів та встановлення їх місцезнаходження. Завдяки базі даних можливе виведення інформації про номер транспортного засобу, його водія, план переміщень на день та ін. інформацію за бажанням клієнта. Система веде цілодобове спостереження за територією об’єкту охорони, стійка до погодних умов. Завдяки впровадженню системи інтелектуального відеоспостереження з використанням ультрафіолетового випромінювання, системи RFID-чіпів та GPS, має високі показники надійності. Комбінування вказаних систем в значній мірі підвищує вірогідність спрацьовування, швидкість реагування та ліквідує недоліки кожної із систем. Проведені дослідження та запропоновано методи та засоби побудови автоматизованої інтегрованої підсистема ідентифікації транспортних засобів, яка призначена для визначення місцезнаходження техніки, літальних апаратів та різного роду автотранспортних засобів, які перебувають на території об’єкту охорони та прилеглих до нього зонах. Завдяки використанню єдиного інформаційного простору спроможна аналізувати рух транспортних потоків по всій території аеропорту, аналізувати обстановку, прогнозувати можливі джерела виникнення аварійної обстановки. Основне призначення системи – це ідентифікація транспортних засобів на території аеропорту з метою запобігання проникнення сторонньої техніки та контроль переміщенням транспортного засобу по території аеропорту. Основними складовими підсистеми є: система інтелектуального відеоспостереження з використанням ультрафіолетового випромінювання, яка передбачає підключення інтелектуальних функцій на базі нейрокомп’ютерних мереж та спеціального програмного забезпечення; система ідентифікції транспортного засобу з використанням RFID-чіпів; систему ідентифікації літальних апаратів з використанням технології GPS. Проведені дослідження та запропоновано методи та засоби побудови автоматизованої інтегрованої системи ідентифікації особистості. Завдяки  інтегруванню блоків визначає місцезнаходження персоналу на будь-якій ділянці території, виявляє порушників та визначає їх місцезнаходження, спроможна розділяти категорії людей, наприклад на персонал, клієнтів, льотний екіпаж, пасажирів, порушників. За структурними характеристиками відрізняється в районі портальних споруд і на території ОВО. Спроможна в будь-який момент часу визначити місцезнаходження працівника та видати його біометричні та інші характеристики за запитом. Відслідковує пересування персоналу по території та виявляє порушення у графіку роботи або місця роботи. Аналіз відомих методів ідентифікації особистості по її біометричним даним показав найкращі результати комбінованого використання наступних методів:  методу ідентифікації по відбитку пальців; методу ідентифікації по голосу; методу ідентифікації особистості по зображенню її обличчя. Для підвищення точності проведення ідентифікації особистості нами пропонується інтеграція переваг вказаних методів для зменшення часу обробки даних в комбінації з RFID-чіпами. Останні дають можливість визначення місцезнаходження особистості та проведення її ідентифікації на території ОВО. Крім цього, обробка сигналів RFID-чіпів прискорює завантаження біометричних даних для ідентифікації особистості в районі портальних споруд шляхом запиту інформації по шифрованому номеру до бази біометричних даних та завантаження вибірок в оперативну пам’ять для перевірки з даними, що надходять із зчитувачів біометричних даних. Проведені дослідження та запропоновані методи генерації складних символів динамічних об’єктів на кольоровому картографічному фоні екранів автоматизованих інтегрованих геоінформаційних систем виявлення та попередження надзвичайних сиутацій (АІГС ВП НС), метод економічного відновлення картографічного фону при  організації  відображення лінійного переміщення складного символу, метод відновлення картографічного фону при організації повороту складного символу в АІГС ВП НС, метод перетворення  системи координат та вибір проекції, об’єктно-орієнтований метод побудови структури системи керування базою картографічних даних в АІГС ВП НС, процедури прискорення процесу відображення на екранах аеронавігаційних систем картографічної інформації в АІГС ВП НС. Встановлено, що підвищення швидкості сприйняття інформації, її аналізу для прийняття адекватних та своєчасних рішень щодо виявлення та попередження надзвичайних ситуацій, можливе лише за умови використання систем відображення інформації, що мають просторову прив’язку до території аеропорту та прилеглих  до нього зон. Методи та засоби побудови тематичних карт, що дозволяють відображати та аналізувати поточну обстановку на території аеропорту та прилеглих до нього зон, забезпечують більш наглядне відображення, досконале сприйняття та прийняття адекватних рішень. Проведені дослідження показали, що комплексне використання засобів ARCІNFO разом з запропонованим методом «складних розмірних символів» та удосконаленим методом для побудови тематичних карт "Choropleth" дозволяє більш адекватно вирішувати задачу побудови та відображення картографічного фону на екранах АІС ВП НС. Для відображення надзвичайних ситуацій у вигляді динамічних сцен було запропоновано програмний метод повороту складних символів динамічних об’єктів та програмно-апаратний метод відображення їх просторових переміщень. Програмний метод повороту складного символу та оцінка його ефективності в порівнянні з методами, заснованими на використанні синусо-косинусних перетворень, показано, що при організації обертання відносно простих символів об’єктів запропонований метод повороту має ефективність, еквівалентну методу базових матриць. Висунуто нову класифікацію транспортних засобів на території аеропорту та прилеглих до нього зон, у відповідності до якої запропоновано метод переміщення відеосимволів по заздалегідь заданому маршруту, який дозволяє представляти динамічні сцени у вигляді рухомих символів об’єктів на картографічному фоні території аеропорту. Розглянуто методи побудови автоматизованої геоінформаційної системи відображення поточної обстановки, які втілено в пакеті прикладних програм, що забезпечують функціонування програмних модулів автоматизованої інтегрованої системи відображення поточної обстановки, розроблено програмні процедури, що реалізують динамічну складову цієї системи.

3. НТР “Інтерактивна система захисту особливо важливих об’єктів” – Метод моделювання причинно-наслідкових зв'язків у системі захисту особливо важливих об'єктів, побудований на основі байєсовської мережі, що дозволяє ефективно проводити оцінку істинності сигналу тривоги й задавати діапазон параметрів ймовірних типів подій, що збільшує вірогідність роботи системи в цілому. Метод опису поточного стану системи захисту, за допомогою якого можна показані, що достовірність роботи системи захисту підвищується, якщо характеристика, що описує її поточний етап, містить у собі не тільки достовірність або хибність тривоги, але й характер виникнення фіктивної тривоги («тварина пройшла», «птах», «сніг», «град», «дощ» і тлі.). Цей метод дозволяє ігнорувати помилкові сигнали, а користувач системи одержує можливість вчасно відреагувати на зазначені повідомлення й вживати адекватних заходів. Запропонована принципово нова структура генератора сигналів УВЧ, що включає модуль передавача, підсилювач потужності й прецизійний стабілізатор напруги на основі гібридних мікросхем, що дозволяє зменшити короткочасну нестабільність частоти роботи генератора при формуванні сигналу тривоги, спростити конструкцію й значно знизити його вартість. Експлуатація нового типу передавача довела правильність ухвалених рішень, оскільки кількість фіктивних тривог у середньому зменшилося на 75%. Запропоновані методи відображення  та розпізнавання інформації, що надходить із відеокамер, які підвищують наочність зображення та виконують інтелектуальні функції щодо розпізнавання об’єктів та проведення їх ідентифікації.

4. НДР «Розробка наукових основ і технологій побудови автоматизованої системи агроекологічного моніторингу і паспортизація земельних територій, які звільняються в процесі конверсії» – На базі моделей баз картографічних даних та оцінки вартостей, з урахуванням екологічного стану земель запропонована структура програмного забезпечення системи агроекологічного моніторингу та паспортизації  земельних територій, що вивільняються в процесі конверсії. Підвищують наочність, швидкість обробки прийняття управлінських рішень. Розроблені методи складання тематичних карт забруднених територій, а також показані шляхи створення відповідних картографічних шарів. Розроблені методи паспортизації земельних територій, що вивільняються в процесі конверсії з урахуванням типових ознак еталонного ґрунту.

 

ВІДОМОСТІ ПРО НАУКОВО-ДОСЛІДНУ РОБОТУ ТА ІННОВАЦІЙНУ ДІЯЛЬНІСТЬ СТУДЕНТІВ,  АСПІРАНТІВ ТА ДОКТОРАНТІВ.

В рамках ІНТ здійснюється навчання таких студентів: Касім М.М.,  Ясенєв С.С.,  Іванник Ю.С., Литвиненко Д.,  Бранчук Б. У 2010р. Гулевець Д.В. захистив кваліфікаційну роботу на здобуття кандидата наук НАУ.

Студенти Савчук В., Нахмедов С., Корніюк Б. активно приймають участь у розробці НТР та НДР, які проводяться під керівництвом проф. Васюхіна М.І., з метою вступу до ІНТ.

 

- Робота заспірантамита докторантами.

В теперішній час керую навчанням 3-ох аспірантів і 2-х докторантів, троє аспірантів захистили дисертації у 2010р. – це Лобанчікова Н.М., Капштик О.І., Креденцар С.М.

 

ІНФОРМАЦІЯ ПРО ЗАХОДИ, ЩО ЗДІЙСНЮВАЛИСЬ СПІЛЬНО З НАУКОВИМИ УСТАНОВАМИ НАН ТА ГАЛУЗЕВИХ АКАДЕМІЙ НАУК УКРАЇНИ, З ПІДПРИЄМСТВАМИ.

За ініціативою ректора НАУ проводяться заходи щодо організації Міжнародного науково-навчального центру «Аерокосмічні геоінформаційні технології». Науковим керівником цього центру призначено доктора технічних наук, професора Васюхіна М. І. Як базу наукового забезпечення можливо використовувати досвід побудови автоматизованих геоінформаційних комплексів і систем, що розроблені та розробляються в межах НАУ та Інституту кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України.

 

ПУБЛІКАЦІЇ.

На теперішній час за період 2009-2010 рр. опубліковано 12 статей. Опублікована монографія:

Васюхин М.И. Основы интерактивных навигационно-управляющих геоинформационных систем. Монография. – К.: Лира-К, 2006. – 536 с.

Підготовлено до друку 3 підручника:

Харченко В.П., Васюхін М.І., Головко Б.Б., Гулевець В.Д.

М 744 Моделі та методи побудови баз даних аеронавігаційних геоінформаційних систем реального часу: Підручник. – К.: НАУ, 2009. ­–­ 156 с.

Васюхін М.І, Гулевець В.Д., Смолій В.В., Касім А.М.

М 786 Авіаційні геоінформаційні комплекси. Частина 1.: Підручник. – К.: НАУ, 2010. ­–­ 237 с.

Васюхін М.І, Запорожець О.І., Гулевець В.Д., Лобанчикова Н.М.

М 792 Геоінформаційні системи  комплексного захисту аеропорту: Підручник. – К.: НАУ, 2010. ­–­ 237 с.

 

 

 

Склад

школи Васюхіна Михайла Івановича за науковими напрямками:

1.     «Інтерактивні геоінформаційні комплексиреального часу»,

2.     «Інтегровані геоінформаційні системи комплексного захисту особливо важливих об’єктів.»

№ п/п

ФІО

Спеціальність, науковий. ступінь, вчене звання

Місце роботи і посада

 

Васюхін Михайло Іванович

05.13.13 – обчислювальні машини системи та мережі,

05.13.06 – інформаційні технології,

докт. техн. наук, професор

Національний авіаційний університет, Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, професор кафедри землевпорядних технологій, старший науковий співробітник

 

Смолій Віктор Вікторович

05.13.13 – обчислювальні машини системи та мережі,

канд. техн. наук, доцент

Сєвєродонецький технологічний інститут, доцент кафедри;

докторант

 

Головко Борис Борисович

05.13.06 – інформаційні технології,

канд. техн. наук, полковник

Харківський університет Повітряних сил

імені І. Кожедуба, доцент кафедри; докторант

 

Бородін Віктор Анатолійович

05.13.06 – інформаційні технології,

канд. техн. наук, доцент

Київський національний університет

імені Т. Шевченка, Національний авіаційний університет, доцент кафедри аеронавігаційних систем

 

Пюшкі Ласло

05.13.06 – інформаційні технології,

канд. техн. наук, доктор філософії

Генеральний директор фірми «ZOMOK Security» Ltd (Угорська республіка)

 

Гулевець Вадим Дмитрович

05.26.01 – охорона праці, 05.13.06 – інформаційні технології, канд. техн. наук, доцент

Національний авіаційний університет, завідувач кафедри землевпоряднх технологій, канд. техн. наук, доцент;докторант

 

Бойко Олена Леонідівна

05.13.06 – інформаційні технології

Національний авіаційний університет, ст. викладач кафедри землевпорядних технологій, аспірант

 

Креденцар Світлана Максимівна

05.13.06 – інформаційні технології, канд. техн. наук, доцент

Національний авіаційний університет, доцент  кафедри аеронавігаційних систем

 

Лобанчикова Надія Миколаївна

05.13.06 – інформаційні технології, канд. техн. наук, доцент

Доцент кафедри безпеки інформаційних і комунікаційних систем Житомирського військового інституту ім. С.П. Корольова Національного авіаційного університету

 

Капштик Олег Іванович

05.13.06 – інформаційні технології, канд. техн. наук

Начальник Управління військово-технічного співробітництваМіністерства оборони України

 

Касім Аніса Мохаммадівна

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, аспірант

 

Касім Масуд Мохаммадович

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут новітніх технологій НАУ, студент

 

Гулевець Дмитро Вадимович

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут новітніх технологій НАУ, студент

 

Ясенєв Сергій Олександрович

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут новітніх технологій НАУ, студент

 

Іванник Юлія Юріївна

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут новітніх технологій НАУ, студент

 

Савчук Вікторія Валентинівна

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут новітніх технологій НАУ, студент

 

Нахмедов Сулейман Сеймурович

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут новітніх технологій НАУ, студент

 

Корніюк Богдан Анатолійович

05.13.06 – інформаційні технології

 

Інститут новітніх технологій НАУ, студент

 

 

 

 

 

 

СПЕЦІАЛІЗОВАНА ВЧЕНА РАДА

ЗА СПЕЦІАЛЬНІСТЮ

”ГЕОІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ І ТЕХНОЛОГІЇ”

 

1.     Байса Д.Ф. д.т.н.,проф.;

2.     Білецкий А.Я. д.т.н., проф., засл. діячн.т.;

3.     Васюхін М.І. д.т.н., проф., голова спеціалізованої вченої ради;

4.     Войтенко С.П. д.т.н., проф., діячн.т.;

5.     Вишинський В.А. д.т.н., проф.;

6.     ГулевецьВ.Д. к.т.н., доц., секретар;

7.     ЗапорожецьА.І. д.т.н., проф.;

8.     Карпинський Ю.О., д.т.н., проф.;

9.     Ковальчук М.С., д.г.н., проф.;

10.            Кондратов В.Т., д.т.н., проф.;

11.            Легкова Г.В. д.г.н., проф.;

12.            Палагін О.В., д.т.н., проф.; засл. діяч н.т., академік НАН;

13.            Хіленко В.В., д.т.н., проф.;

14.            Ходаков В.Є., д.т.н., проф., засл. діяч н.т.;

15.            Чеботарев А.Н., д.т.н., проф.