Научная деятельность
Научная работа кафедры ведется как преподавателями, так и научными сотрудниками ПРАЛ и других научных групп в в рамках общего научного направления «Радиофизические исследования околоземного пространства и информационные системы» и связана с исследованиями радиофизических проблем распространения радиоволн, моделированием сложных радиосистем, исследованием поведения информации в сложных информационных системах, изучением динамики атмосферы и ионосферы радиофизическими методами.
Радиофизические основы информационных систем. Разработана теория проектирования асинхронных импульсных систем, созданы стенды полунатурного моделирования бортовых комплексов (И.М.Романов, Т.К. Нежметдинов, Ю.К.Ситников). Разработаны математические модели информационных радиосистем в виде систем массового обслуживания (Т.К.Нежметдинов, Таюрский А.Г., В.С.Бухмин, Г.В.Таюрская, Таюрская Г.В., Кобчиков А.В.). Создан комплекс «Икар» для изучения аэрозольного состава атмосферы, состоящий из системы, поднимаемой на аэростате до высот 30-35 км и наземного приемного комплекса. Совместно с ГИПО г.Казань созданы промышленные образцы приборов АИ-16 (Алексеев В.В., Нежметдинов Т.К.). Разработаны новые методы разрешения классов сигналов и синтеза условий электромагнитной совместимости с учетом критерия эффективности информационной системы (Э.А. Ибатуллин). Исследованы свойства функции неопределенности сигналов и проводится оценка скорости метеора по данным радиолокатора (Бойко Б.П.). Разработаны методики оценки параметров сигналов при их малых выборках (Нугманов И.С.). Исследована многолучевость радиосигналов в метеорном радиоканале (Панковец В.В.).
Физика метеорных явлений и метеорное распространение радиоволн. Разработана прогностическая модель метеорного распространения радиоволн (Белькович О.И., Костылев К.В, Курганов Р.А., Карпов А.В.). Разработан электродинамический подход рассеяния радиоволн на метеорных ионизациях с учетом физических параметров метеоров ( Фахрутдинов Р.Ю., Сидоров В.В., Хузяшев Р.Р.). Создана теория распределения длительностей метеорных радиоотражений с учетом влияния амбиполярной и турбулентной диффузии, микропроцессов и магнитного поля Земли (Белькович О.И., Насыров А.М., Аминова Р.А., Горбатов Е.А., Тептин Г.М., Тохтасьев В.С., Фахрутдинова А.Н., Степанов А.М.). Проведены первые исследования по системам метеорной связи и синхронизации шкал времени (В.В.Сидоров, Р.Г.Минуллин, Р.Ю.Фахрутдинов). Экспериментально доказана фазовая взаимность метеорного радиоканала и теоретически показана возможность достижения наносекундной точности привязки шкал времени (Курганов А.Р., Хузяшев Р.Р, Сидоров В.В., Плеухов А.Н.) Созданы аппаратурные комплексы, которые доведены до промышленной реализации, с точностью синхронизации до 10 нс. (Г.С.Кардоник, Л.А.Эпиктетов, Р.Р.Мерзакреев, А. Логашин и др.). Разработана компьютерная имитационная модель метеорного радиоканала «КАМЕТ» (Карпов А.В.). Разработан радиотомографический подход к обработке угломерной информации и обнаружена существенная неравномерность распределения радиантов по небесной сфере (Белькович О.И., Сидоров В.В., Филимонова Т.К.), впоследствии был разработан дискретный радиотомографический подход и обнаружена микропотоковая структура спорадического метеорного комплекса (Сидоров В.В., Калабанов С.А.). Совместно с НИИ Нептун ( г.Москва ) разработан промышленный вариант аппаратуры метеорной синхронизации и связи "МЕТЕОР" (Сидоров В.В., Мерзакреев Р.Р., Логашин А,В., Эпиктетов Л.А., Владимиров Л.В.). Проведены экспериментальные исследования характеристик метеорного распространения радиоволн на коротких радиолиниях (Карпов А.В., Кодиров А.К. Наумов А.В.). Выявлены уникальные возможности метеорного радиоканала, которые на основе высокоточной сверки шкал времени позволяют обеспечить защиту информации в открытом эфире. (Сидоров В.В., Карпов А.В.).
Физика атмосферы и ионосферы. Распространение радиоволн в атмосфере и ионосфере.
Введен в эксплуатацию фазоугломерный метеорный радиолокатор для исследования падающих метеорных потоков и мониторинга движений ветра в нижней термосфере (В.В.Сидоров, Ю.А.Пупышев, Г.Б.Покровский, Р.Ю.Фахрутдинов, А.Н.Фахрутдинова, К.К.Костылёв, В.А.Макаров, А.М.Степанов и В.А.Ганин). Фахрутдиновой А.Н. проведены длительные наблюдения ветрового режима (совместно с Костылевым К.К., Макаровым В.А., Степановым А.М., Ганиным В.А., Ишмуратовым Р.А., Хуторовой О.Г., Коротышкиным Д.В.), построена эмпирическая модель динамики атмосферы на высотах 80-110 км (1980-1995г.), установлена высотная структура когерентных волновых возмущений ветра, нелинейные эффекты волновых взаимодействий, эффекты ускорения / замедления фонового потока и турбулизации атмосферы. Для исследования вертикальной структуры ионосферы создан цифровой ионозонд (Р.Г.Минуллин, О.Н.Шерстюков, А.Д.Акчурин, А.Л.Сапаев, Р.З.Сюняев, Е.Ю.Зыков, Назаренко В.И.), который совместно с Воронежским ЦКБ доведен до промышленной реализации «Циклон-9» (Вертикаль-С).
Установлена высотная зависимость гео- и гелиоэффектов в вариациях динамических характеристик нейтральной атмосферы и частотных параметров ионосферы (Фахрутдинова А.Н., Шерстюков О.Н., Максютин С.В.). Определены ротационные эффекты волновых возмущений и вихревая структура стратомезосферы – нижней термосферы (Фахрутдинова А.Н., Гурьянов В.В., Коротышкин Д.В.). Проведены комплексные измерения ионосферы и нейтрального ветра на высотах нижней термосферы, обнаружены эффекты их взаимодействия (Шерстюков О.Н., Фахрутдинова А.Н., Ясницкий Д.С., Максютин С.В.).
Минуллиным Р.Г. по данным на 8 трассах (33 частотных радиоканала) построена прогностическая радиофизическая модель спорадического слоя Е, с помощью которой можно прогнозировать вероятностные, траекторные и энергетические характеристики радиоволн, отраженных от слоя Es. (совместно с Шерстюковым О.Н., Назаренко В.И.). Построена статистическая модель радиоканала, обусловленного слоем Еs, с учетом влияния крупномасштабной структуры слоя и влияния геомагнитной активности на параметры слоя Еs (Шерстюков О.Н., Минуллин Р.Г., Акчурин А.Д., Максютин С.В.).
Проведена модернизация комплекса «Спектр» с целью определения доплеровских и фазовых искажений радиосигналов КВ-диапазона (А.Н. Плеухов, В.Ю. Теплов, М.М. Кацевман, В.И. Бойков, В.В. Бочкарев, И.Р. Петрова). Выявлены периодические и квазипериодические вариации доплеровского сдвига частоты, получены оценки горизонтальных масштабов ионосферных возмущений (В.Ю. Теплов, В.В. Бочкарев, И.Р. Петрова, О.Н. Шерстюков О.Н., Бухмин В.С.).
Было получено свыше 30 авторских свидетельств; промышленно внедрено 3 изделия, в том числе 2 изделия принято на вооружение СА.
Выполнен целый ряд координированных международных программ по исследованию метеоров и верхней атмосферы: MAP, MAC, GLOBMET, DYANA и PSMOS в 1978-2002 годы. Высокий уровень фундаментальных исследований позволил кафедре радиофизике выиграть за последние десять лет свыше 30 Российских и Международных грантов.
В 1993г. был образован Ученый Совет по защите докторских диссертаций по специальности «Технические основы радиотехники» (пред. Совета проф. Сидоров В.В.), в 2002г. Совета по защите докторских диссертаций по специальностям «Радиофизика», «Радиотехника», «Физика атмосферы и гидросферы» (пред. Совета проф. Насыров А.Г.), что позволяют готовить в КГУ специалистов всех уровней высшего профессионального образования.
За последние десять лет на кафедре защищены 4 докторские и 15 кандидатских диссертаций, всего сотрудниками кафедры радиофизики издано 12 монографий и получено 62 авторских свидетельства на изобретение. Дважды физический факультет становился организатором крупных форумов радиофизиков страны: XI Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. 1975; ХIХ Всероссийская конференция по распространению радиоволн. 1999. В 1988г. был проведен Международный симпозиум «Sekond GLOBMET Symposium». 1988.
