En la transicion de fotones
En Occidente, la radiofotónica se denota con el término mwp-microwavephotonics, en Rusia, como lo propuso el académico RAS Yury Vasilyevich Gulyayev y el académico MAI Alexei Nikolaevich Shulunov, el término "radiofotónica" está aceptado, como ya lo han aceptado algunos expertos occidentales.
Se basa en la modulación de la radiación láser con una señal de microondas para otras transformaciones ya en el rango óptico. Reemplazar un electrón por un fotón le permite mejorar la construcción funcional del equipo de radio, eliminar problemas de compatibilidad electromagnética, aumentar la velocidad y la cantidad de transmisión de información en varios órdenes de magnitud, reducir significativamente el peso, el tamaño y el consumo de energía, por ejemplo, el mismo radar y la detección de alcance ultralargo.
"Comprender la inevitabilidad de reemplazar soluciones de circuitos electrónicos con soluciones de radiofotones", señala Alexey Nikolaevich, "se relacionó con el logro de las características tecnológicas limitantes de la microelectrónica integrada, la transición a menores dimensiones de los componentes debido a la disminución múltiple en la longitud de las ondas ópticas".
Las tecnologías de radiofotones en el mundo están lideradas por los Estados Unidos, la UE, Japón, Corea del Sur y China.
Y hasta tenemos un script avanzado.
"Fui testigo y participé en la transición de la industria radioelectrónica del vacío al estado sólido, que tuvo lugar en la URSS y en el mundo desde el final de 50-s, el comienzo de los 60-s del siglo pasado", dice Alexey Shulunov, "pero con el comienzo del nuevo siglo, señaló que Hay una transición grandiosa hacia las nuevas tecnologías: radiofotónica, primer componente discreto y de 2012 - 2014 a integral. Se está creando un nuevo equipo, equipo de medición, personal capacitado, nuevas especialidades emergentes, se está organizando una infraestructura de producción completa ".
Vale la pena señalar que el primer “mapa de ruta” sobre la fotónica comenzó a operar en Rusia desde el año 2013. En 2016, por decreto del Presidente de la Federación de Rusia, Vladimir Putin, se lanzó la segunda edición de la Hoja de Ruta. También entró en acción la "Plataforma tecnológica para la fotónica". Sin embargo, en uno de los proyectos nacionales del concepto de desarrollo de la fotónica, se enfatiza que los fondos para el desarrollo e implementación de tecnologías basadas en él requieren varios órdenes de magnitud menos que para el desarrollo de las tecnologías de radioelectrónica. Y esto, según Alexei Shulunov, es un error imperdonable. "Sin cambiar la actitud en el país y los departamentos para el desarrollo de nuevas soluciones técnicas de fotones", dice Alexei Shulunov, "en tres o cuatro años, toda la industria rusa, especialmente su industria radioelectrónica, se quedará atrás en el desarrollo de estas tecnologías que se dedicarán a la sustitución de importaciones. resolviendo este problema ".
Y, sobre todo, el problema más importante que requiere su solución urgente es el problema de crear una base doméstica de componentes radiofotónicos. Su base de componentes se basa en materiales A3B5 (arseniuro de galio, nitruro de galio, fosfito de indio ...), que simultáneamente poseen propiedades ópticas y radiotécnicas. Para su creación, el académico RAS Zhores Alferov recibió el Premio Nobel. Sin ellos, no cree equipos radiofotónicos.
El país tiene tecnologías separadas de algunos componentes discretos de la electrónica de radio de fotones con el nivel de desarrollo del final de 90-s. Sin embargo, en la ciencia y la industria no hay bases para la ejecución en serie discreta e integral de los componentes de la fotónica. El trabajo se ve limitado por la falta de materiales modernos, productos de software para componentes de modelado y financiamiento extremadamente deficiente. Los institutos de investigación (institutos de investigación) y las agencias de diseño (oficinas de diseño) de la industria no tienen prácticamente ningún material ni base de instrumentación, así como personal capacitado para desarrollar nuevas tecnologías industriales, creando capacidades de producción para los productos finales.
Sólo unas pocas empresas en el complejo industrial de defensa doméstica (DIC), algunos institutos de investigación poseen plenamente una base tecnológica de producción tan moderna. De acuerdo con la base discreta de los componentes de los radiofotones, se están implementando proyectos separados en el Instituto de Investigación JSC Polyus, el Instituto de Investigación de Física de Semiconductores y el Instituto de Investigación de Automatización y Electrometría de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia, algunos institutos científicos ubicados en San Petersburgo, Perm, Tomsk y empresas de JSC RTI. KRET JSC, Radar-Mms JSC, NIIDAR Research and Production Corporation crean prototipos piloto finales separados: radar de quinta generación de antenas de fase activa (AFAR) con el uso de la base de componentes de radiofotón más nueva. Y en MEPhI, se ha desarrollado una tecnología de ciclo completo para crear una base de elementos del tamaño apropiado en un sustrato.
Sin embargo, en general, el estado de los radiofotones en el país (la base tecnológica, los recursos humanos disponibles, la organización del trabajo), como señaló Alexei Shulunov, claramente requiere acciones activas.
GRUPO DE TRABAJO № 19 NTS MIC
En el año 2012, según Alexei Shulunov, junto con el académico de la Academia Rusa de Ciencias, director científico del Instituto de Ingeniería de Radio y Electrónica Yury Gulyaev, plantearon el problema del desarrollo de nuevas áreas de radioelectrónica sobre nuevos principios físicos en Rusia. El primer vicepresidente de la Comisión Industrial Militar, Yury Borisov, se familiarizó con el memorándum preparado por ellos. Ordenó la creación de un grupo de trabajo No. 19 del Consejo Científico y Técnico del MIC en temas de radiofotónica, encabezado por el académico de la Academia de Ciencias de Rusia Igor Fedorov. Este grupo incluye científicos y especialistas de varias empresas de ciencia e industria en diferentes regiones del país, incluyendo a Alexey Shulunov. Como resultado, se creó un borrador del plan para el desarrollo y la transición de la ciencia y la industria en Rusia a un nuevo orden tecnológico. Estos desarrollos se han interesado en el Ministerio de Defensa de la Federación de Rusia y comenzaron a apoyarlos. El uso de radiofotones en la base del componente correspondiente, que debe crearse, cambiará la construcción funcional de todos los equipos electrónicos actuales: medios de guía, detección, reconocimiento y radar.
En 2014, bajo la dirección del grupo de trabajo No. 19 del Consejo Científico y Técnico del Complejo Militar-Industrial, RTI realizó un trabajo de investigación sobre la evaluación del estado de los radiofotones en el mundo y en Rusia, y se desarrolló un borrador correspondiente de su programa de desarrollo. Este trabajo demostró que para superar nuestro retraso, los costos anuales necesarios deberían ser de 2 - 3 billones de rublos. en investigación y creación de tecnología y 6 - 7 billones de rublos. - para reequipamientos técnicos y equipos de instrumentación, sin contar la capacitación del personal y las pasantías.
EN LÍDERES - RADIO ELECTRONICO VETERANO
El Grupo No. 19 y directamente Alexey Shulunov evaluaron el potencial de varias empresas nacionales de defensa de la industria radioelectrónica para el desarrollo y la promoción de tecnologías de radiofonía. Según todas las indicaciones, el instituto de investigación científica más antiguo en radiocomunicaciones de larga distancia en el país se ha convertido en la empresa líder en la nueva industria. Por lo tanto, además de trabajar en el grupo de trabajo No. 19, el complejo industrial militar encabezado por Aleksey Shulunov, dirigió el laboratorio de radiofotones en NIIDAR. "Actualmente, todos los radares, incluidos los sistemas de alerta temprana, son de banda relativamente estrecha", dijo Alexey Nikolayevich, quien cumplió 2017 años en diciembre 80. - En los radares de banda ancha que utilizan la base de componentes de fotones de radio, puede obtener hasta 90% de información sobre el objeto que se encuentra, averiguar qué se encuentra en el aire o en el espacio: un avión, un cohete, un escombro, un meteorito. Dichos radares de diversos rangos y capacidades, incluida la alerta temprana, adquieren las propiedades de complejos capaces de crear un retrato de un objeto detectado por un radar, para el cual el complejo de reconocimiento de objetos espaciales radioópticos enorme "Kron" del Sistema Nacional de Monitoreo del Espacio (SSS) solo es capaz de Monte Chapal en Karachay-Cherkessia. Y con la tecnología de microchip radiofotónica, habrá una disminución radical en el tamaño, peso, consumo de energía del complejo de hardware del radar y un aumento significativo en sus características tácticas. Solo los sistemas de antenas de tamaño gigante se mantendrán de los radares gigantes de la SPRN, SKKP, PNN ”.
En el laboratorio NIIDAR ya se ha creado un radar experimental de banda X con un oscilador óptico local que se puede sintonizar en la gama más amplia de ondas de radio. Este es un dispositivo único. El receptor permite unificar soluciones de hardware en cualquier canal de radar receptor de casi todos los rangos de frecuencia. Solo él puede trabajar en múltiples antenas receptoras. Gracias a la tecnología radiofotónica, el tamaño del equipo disminuirá significativamente y su confiabilidad aumentará.
El centro científico y temático No. 5 también se creó en NIIDAR, cuya tarea es cubrir y organizar exhaustivamente el trabajo en todas las áreas de las tareas de creación de la industria radiofotónica. De hecho, este ya puede ser el órgano de trabajo de la Comisión Interdepartamental del Presidente de la Federación de Rusia para el Desarrollo Innovador de Rusia. El alcance de las tareas técnicas del centro incluye la participación en la creación de una base de componentes integral y discreta, la creación de nuevos equipos de radio y sistemas de ingeniería de radio, metrología y temas de estandarización, cooperación internacional, incluso con los países BRICS, y una serie de otros temas sobre radiofotónica. La empresa radioelectrónica más antigua y autorizada de Rusia y el mundo, como señaló Alexey Shulunov, tiene todas las posibilidades para tal trabajo. Solo es necesario unir esfuerzos para la transición a nuevas tecnologías en la industria, para que el programa estatal sea realmente viable y, de manera estatal, para controlar su implementación. Aplicando radiofotones a las tareas específicas de crear radares, esta empresa ya desarrolla tecnologías para una amplia gama de productos militares y civiles.
Entonces, la transición a las nuevas tecnologías, más importante para la defensa del estado ruso, que permitirá crear armas electrónicas avanzadas y mantenerse al día con los "socios", también se debe al talento del ingeniero Alexei Shulunov.
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