joomla

Главная О кафедре История кафедры

История кафедры

Кафедра Информационно-навигационные системы факультета Компьютерных технологий и управления является одной из старейших кафедр Университета. На кафедре осуществляется подготовка специалистов широкого профиля в области современных систем управления движением и навигации различных классов объектов.


В 30-е годы XX века отечественная промышленность приступила к созданию новых навигационных приборов: гирокомпасов, лагов, эхолотов. В связи с этим в 1934 году ряд предприятий и организаций внесли предложение во Всесоюзный совет народного хозяйства (ВСНХ) СССР о подготовке необходимых инженерных кадров. В фондах Музея истории Национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики  есть приказ  № 176 по Ленинградскому институту точной механики и оптики от 07.09.1937 г., первый параграф которого звучит так: «На основании приказа ВКВШ № 119 от 5 июня 1937 года в составе Института объявляю факультет точной механики». Далее перечисляются 6 кафедр этого факультета, среди которых и кафедра «Навигационные приборы». С 1937/38 учебного года на кафедре была начата подготовка специалистов.

 
 
В разработке профиля кафедры навигационных приборов принимали участие видные ученые и специалисты промышленности, в том числе действительный член АН СССР А.Н. Крылов, профессора Б.И. Кудревич, К.С. Ухов, доцент Д.Н. Иконников, инженеры М.М. Блиок, М.А. Шиф и многие другие. С 1938 по 1941 год кафедру возглавлял профессор Л.П. Шишелов. В 1940 году состоялся первый выпуск инженеров по навигационным приборам.
В сентябре 1937 года заведующим лабораторией кафедры Навигационных приборов был назначен П.А. Ильин. Он окончил ЛИТМО в 1931 году в числе первых выпускников и, приобретя опыт работы на производстве, в 1936 году поступил в аспирантуру. С этого момента вся его деятельность была связана с кафедрой и направлена на совершенствование учебного процесса. Благодаря его активной деятельности и связям с промышленностью, лаборатория была оснащена современными навигационными приборами, а учебный процесс обеспечен необходимыми учебными пособиями.
 

На время эвакуации института, в период блокады Ленинграда, лабораторное оборудование кафедры оставалось в осажденном городе и было сохранено. Поэтому сразу по возвращении студентов на кафедре были возобновлены занятия.
С 1945 по 1962 год кафедру возглавляет крупный ученый в области навигации, гидрографии, штурманских приборов профессор К.С. Ухов. При нем в 1956 году в связи с изменением номенклатуры специальностей кафедра была переименована в кафедру Гироскопические и навигационные приборы. Чтобы удовлетворить потребности промышленности, в эти годы на кафедре обучается 4-5 групп студентов. Специалисты, подготавливаемые кафедрой, должны были иметь конструкторско-технологический уклон и хорошо знать основы производства и эксплуатации приборов. В середине XX века основными чувствительными элементами навигационных приборов были электромеханические гироскопы в карданном подвесе и маятники, которые относятся к высоко прецизионным устройствам. Достаточно отметить, что ротор гироскопа вращается со скоростью 20-30 тысяч оборотов в минуту, а вредные моменты трения в опорах карданного подвеса должны быть на уровне 10-5 Н*м. Маятники, работая в широком диапазоне линейных ускорений и при действии вибраций, должны были иметь чувствительность порядка 10-6 - 10-7 м/с. Такие требования к конструкции могли быть удовлетворены только на основе высокоразвитой технологической базы. В 1940-ых годах профессором К.С. Уховым при поддержке академика А.Н. Крылова и профессора Б.И. Кудревича была основана научно-педагогическая школа "Навигационные приборы". Основное направление научной и практической деятельности школы - прикладная теория гироскопических приборов и устройств.
Ухов К.С.

Совместно с Всесоюзным маркшейдерским институтом под руководством профессора П.А. Ильина был разработан и изготовлен (1948-1950 гг.) первый в стране образец маркшейдерского гирокомпаса, послужившего прототипом для разработки последующих наземных гирокомпасов. Работа была удостоена Государственной премии СССР. В 1960 году коллектив кафедры под научным руководством профессора К.С. Ухова совместно с ЦНИИ Морского флота закончил разработку и изготовление гирокомпаса МГК-1 для торговых судов. Опытный образец гирокомпаса был передан для освоения в судостроительную промышленность.
Выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ способствовало научному росту коллектива кафедры и повышению уровня подготовки студентов. Успешно защитили кандидатские, а впоследствии докторские диссертации М.М. Богданович, Э.И. Слив, М.А. Сергеев, В.А. Каракашев, В.Н. Кошляков. В это же время выпущены учебники: К.С. Ухов «Навигация» (Л.: Водтрансиздат,1954) и М.М. Богданович, П.А. Ильин «Гироскопические приборы и устройства» (Л.: Судпромгиз, 1961), а также монография М.М. Богдановича, В.С. Мочалина, П.А. Ильина «Элементы теории навигационных гироскопических приборов» (М.: Морской транспорт, 1956), широко используемые студентами и специалистами промышленности. 

 

С 1963 по 1970 год кафедрой заведует главный инженер Ленинградского научно-производственного объединения "Азимут" профессор С.Ф. Фармаковский.
Фармаковский С.Ф. Коллектив кафедры укрепляет и расширяет связи с промышленностью. К чтению лекций привлекаются к.т.н., старший научный сотрудник П.И. Малеев, к.т.н., старший научный сотрудник Ю.С. Луковатый, к.т.н., капитан 2-го ранга К.Г. Вахитов и другие.
В гироскопическом приборостроении получают развитие газовые опоры, как в осях подвеса, так и в качестве главных опор ротора гироскопа. На кафедре гироскопических и навигационных приборов разрабатываются теоретические основы расчета и проектирования газодинамических подшипников. Научный руководитель исследовательских работ - доцент В.Н. Дроздович. Результаты использованы в НПО «Азимут» и других организациях. По ним защищены 2 кандидатские диссертации и опубликована монография В.Н. Дроздовича «Газодинамические подшипники» (Л.: Машиностроение, 1976). В книге рассмотрены особенности процесса газовой смазки, указаны перспективы использования и приведены примеры газодинамических подшипников в приборах и машинах.
В 1970 году заведующим кафедрой избирается по конкурсу профессор М.А. Сергеев, который руководит кафедрой до 1982 года. В промышленности ведутся работы по созданию космических летательных аппаратов, сверхзвуковых самолетов, атомных подводных лодок, межконтинентальных ракет. В этих условиях кафедра расширяет профиль подготовки специалистов и в 1973 году переименовывается в кафедру "Бортовые приборы управления". Наиболее значительными работами в этот период является создание совместно с ЛО ИЗМИР АН СССР под научным руководством профессора М.А. Сергеева комплекса бортовых приборов и наземного оборудования для глобального магнитного картографирования территории СССР. Изготовленный в ЛИТМО комплекс для измерения вектора магнитного поля Земли был установлен на самолете ИЛ-72 и прошел успешную эксплуатацию. Технические решения защищены 5 авторскими свидетельствами на изобретения.
Обслуживание комплекса в полетах и камеральную обработку полученной информации осуществляли сотрудники научно-исследовательской лаборатории астроориентации, созданной при кафедре гироскопических и навигационных
приборов и возглавляемой старшим научным сотрудником В.И. Ющенко. 

Исполнители работ защитили 4 кандидатские диссертации. В научно-технической литературе опубликовано более 30 статей и тезисов докладов по теме выполненных работ. В выполнении НИР активное участие принимали аспиранты и студенты кафедры. Полученные результаты студенты использовали при курсовом и дипломном проектировании. Исследования студентов, проводившиеся в студенческом научном обществе по этой тематике, были отмечены дипломами 1-ой степени на Всесоюзных конкурсах студенческих научных работ.
С 1982 по 1991 годы кафедру возглавлял профессор В.А. Каракашев. На кафедре разрабатываются новые учебные планы, совершенствуется преподавание дисциплин, большое внимание уделяется внедрению в учебный процесс вычислительной техники. Преподаватели кафедры проходят переподготовку и повышение квалификации в области вычислительной техники.
Следует отметить, что внедрение вычислительной техники в гироскопические технологии сыграло существенную роль в развитии навигационных систем на новом уровне. Это позволило разработать математические модели детерминированных и случайных погрешностей чувствительных элементов и использовать их при обработке информации в оптимальном фильтре Калмана. Кроме того, применение фильтра Калмана обеспечило решение задачи комплексирования различных источников первичной информации. При этом требования к точностным характеристикам гироскопов и акселерометром могут быть несколько снижены. Это послужило толчком к дальнейшему развитию таких чувствительных элементов как динамически настраиваемые гироскопы и твердотельные волновые гироскопы. Как прецизионные механические элементы эти гироскопы для проектирования и изготовления требуют использования самых современных технологий точного приборостроения.


С 1992 года и по настоящее время кафедрой руководит генеральный директор ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», действительный член Российской Академии наук (РАН), доктор технических наук, профессор В.Г. Пешехонов. В этот период основными направлениями проводимых на кафедре исследований являются вопросы создания современного алгоритмического и программного обеспечения бескарданных инерциальных навигационных систем на электростатических, волоконно-оптических и микромеханических гироскопах. Принципиальной особенностью микромеханических гироскопов и акселерометров, занимающих область низких точностей, является использование при их производстве материалов и технологий современной твердотельной микроэлектроники. Используемая технология обеспечивает массовое производство и, как следствие этого, низкую стоимость микромеханических датчиков.
Проводятся также исследования в области создания интегрированных инерциально-спутниковых систем ориентации и навигации для морских и авиационных высокоманевренных объектов, для космических аппаратов дистанционного зондирования Земли.
Некоторые из полученных за недавнее время результатов нашли свое отражение в учебнике В.Г. Пешехонова и др. «Навигация и управление движением судов» (СПб.: Элмор, 2002), в монографии О.Н.Анучина и Г.И. Емельянцева «Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов» (СПб.:ЦНИИ «Электроприбор», 2003) и книге Степанова О.А. «Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации» (СПб.:ЦНИИ «Электроприбор», СПб ГУ ИТМО, 2009).
В 1995 года кафедра перешла на подготовку специалистов по направлению 652300 - "Системы управления движением и навигация" и к выпуску инженеров по специальности 181200 - "Приборы и системы ориентации, навигации и стабилизации". Объектами профессиональной деятельности инженера по этой специальности были основанные на различных физических принципах приборы и системы, вырабатывающие информацию о кинематических параметрах движения различных подвижных объектов (навигационные приборы и системы) и отображающие данную цифровую информацию в электронном виде (системы отображения информации).
В соответствии с произошедшими изменениями в научной и педагогической деятельности кафедры в апреле 2003 года кафедра получила свое современное наименование - она была переименована в кафедру Информационно-навигационных систем. С 2004/2005 учебного года студенты и преподаватели кафедры включены в межвузовскую программу целевой интенсивной подготовки специалистов, которая реализуется на базе ЦНИИ "Электроприбор".

В 2008 г. начинается подготовка бакалавров по направлению «Автоматизация и управление» и магистров по направлению «Системы управления движением и навигация», в этот же год кафедра преобразуется в базовую при ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».


В настоящее время кафедра осуществляет подготовку бакалавров по направлению 24.03.02, «Системы управления движением и навигация», 27.03.04 «Управление в технических системах» и магистров по направлению 24.04.02 «Системы управления движением и навигация». Это направление подготовки относится к области науки и техники, которая направлена на исследование и создание приборов и систем для навигации и управления подвижными объектами широкого класса (морскими, авиационными, ракетными, космическими, наземными и подземными). 

Специализация магистров осуществляется по следующим направлениям:

  • компьютерные методы разработки датчиков и приборов;
  • методы обработки информации и прикладное программирование;
  • электронные картографические навигационно-информационные системы;
  • методы и системы подземной навигации нефтегазовых и рудных скважин;
  • инерциальные навигационные системы, интегрированные с ГЛОНАСС и GPS.

Выпускник кафедры в соответствии с фундаментальной и специальной подготовкой может заниматься научно-исследовательской, проектно-конструкторской, проектно-технологической и производственно-управленческой деятельностью.