Кафедра телевидения и управления (ТУ)

Организованная в 1955 году в составе радиотехнического факультета (РТФ) Томского политехнического института кафедра первоначально называлась кафедрой радиопередающих устройств (РПУ). В 1962 году кафедра была переведена в новый институт – Томский институт радиоэлектроники и электронной техники (ТИРиЭТ). В 1973 году кафедра переименована в кафедру телевизионных устройств, а в 1999 году – в кафедру телевидения и управления (ТУ).

На кафедре функционировала лаборатория телевидения, сотрудники которой вместе с преподавателями занимались разработкой и изготовлением телевизионных передающих центров. С 1955 по 1962 гг. под руководством к.т.н. доцента В. С. Мелихова сотрудниками этой лаборатории были разработаны, изготовлены и сданы в эксплуатацию 11 телевизионных передающих центров на территории страны от Томска (1955 г.) до Ухты (1961 г.) и Чимкента (1962 г.).

Усилиями сотрудников лаборатории телевидения Томск стал первым городом в Сибири и третьим в России (после Москвы и Ленинграда), в котором было организовано телевизионное вещание.

В 1968 г. была открыта первая Проблемная научно-исследовательская лаборатория радиотехнических систем и телевизионной автоматики (РТС и ТА), один из секторов которой (сектор ТА) был организован при кафедре ТУ.  Таким образом, научное направление работ кафедры смещается в сторону телевизионно-вычислительной техники (видеоинформатика).

В 1990 году кафедра телевидения и управления вошла в число профилирующих кафедр.

Кафедра ТУ обеспечивает более 200 учебных дисциплин, связанных с электроникой, цифровыми устройствами и микропроцессорами, радиопередающими устройствами, цифровой обработкой сигналов, телевидением, видеоинформационными системами, цифровым телерадиовещанием, а также комплекс дисциплин ИТ-направленности, такие как объектно-ориентированное программирование, программная инженерия, разработка САПР, искусственный интеллект.

В 2009 году на кафедре создана научно-исследовательская лаборатория «Безопасность и электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств», на базе которой организована и успешно реализована непрерывная подготовка специалистов в области ЭМС с использованием компьютерных технологий на всех этапах обучения позволяла получить специалистов, готовых без прохождения дополнительных курсов повышения квалификации с первого дня работы приступить к выполнению поставленных перед ними задач проектирования. В 2020 году была создана научно-исследовательская лаборатория «Фундаментальные исследования по электромагнитной совместимости» (НИЛ «ФИЭМС»). В лабораториях работает более 50 человек: научные сотрудники (из них 3 доктора и 11 кандидатов технических наук), программисты, аспиранты, студенты.

Активное развитие технологий потребовало от кафедры существенной модернизации лабораторной базы: с 2014 года функционирует новая учебная лаборатория видеоинформационных технологий и цифрового телевидения, а с 2015 года – учебная лаборатория цифрового телерадиовещания. Эти лаборатории созданы при активном привлечении средств ректората, НПФ «Микран», ОАО «Ростелеком» и кафедры ТУ.

В связи со спецификой подготовки в деятельности кафедры используется целый ряд измерительного оборудования. Известные образцы измерительной техники, такие как анализатор спектра С4-60 и осциллограф вычислительный комбинированный С9-11, используются для освоения общих принципов измерения в ЭМС. Новейшие образцы, такие как векторный анализатор спектра Р2М-40, генератор импульсного напряжения ГИН-1-1, эксплуатируемые в НИЛ «БЭМС РЭС», а также образцы контрольно-измерительного оборудования компаний Rodhe&Schwartz (измерительный приёмник электромагнитных помех ESRP и анализатор спектра HMS3010) и Tektronix (анализаторы спектра RSA-306, RSA-5000B) позволяют обучающимся практически оценить возможности профессионального оборудования. Помимо этого, в лаборатории разрабатываются TEM- и GTEM-камеры, измеритель напряжённости поля, полосковая линия, а также камера совместных электромагнитных и климатических воздействий. Имеющиеся рабочие станции и специализированное ПО используются при обучении как работе в современных САПР, так и основам разработки САПР и баз данных САПР.

В настоящее время на кафедре работают 4 профессора, 17 доцентов, 25 преподавателей и ассистентов, обучаются около 100 студентов и более 30 аспирантов.

Сотрудники кафедры разработали и внедрили в народное хозяйство более 50 устройств и систем (из них внедрены в серийное производство на ПО «Контур» видеотерминалы для станков с числовым программным управлением). По результатам научных исследований созданы образцы систем видения в сложных метеоусловиях с улучшенными характеристиками по точности, быстродействию и качеству формируемых изображений. Сотрудники кафедры телевидения и управления также внесли заметный вклад в одну из разработок – оптико-электронный комплекс «Окно» системы космического пространства, в телевизионной части которой они принимали участие. В 2004 году она отмечена государственной премией Российской Федерации. Комплекс «Окно» предназначен для автоматического обнаружения и измерения параметров высокоорбитальных космических объектов, движущихся на высоте от 2 000 до 4 000 километров, определения их орбит и класса. До 2010 года на кафедре подготовлено и защищено 8 докторских и более 5 кандидатских диссертаций.

Сотрудники кафедры стали лауреатами премий: государственной, губернатора Томской области, мэра г. Томска.

Учебная деятельность

В настоящее время на кафедре реализуется несколько образовательных программ бакалавриата.

Образовательная программа «Компьютерные технологии в радиотехнике» (09.03.02 Информационные системы и технологии) посвящена подготовке специалистов в области компьютерного моделирования, создания программного обеспечения с использованием различных языков программирования, системного анализа, проектирования информационных систем, радиотехники, электромагнитной совместимости, а также подготовке междисциплинарных специалистов в области компьютерных и инженерных наук, информационных технологий, создание технически сложных систем и методов управления ими.

Образовательная программа «Электромагнитная совместимость критичной аппаратуры» (11.03.01 Радиотехника) направлена на подготовку специалистов в сфере обслуживания и эксплуатации критичной радиоэлектронной аппаратуры, а также контроля и измерения электромагнитной обстановки, разработки и проектирования критичной радиоэлектронной аппаратуры с обеспечением требований электромагнитной совместимости.

Образовательная программа «Интеллектуальные видеоинформационные технологии» (11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи) позволяет обучающимися получить компетенции в области разработки, проектирования и эксплуатации интеллектуальных видеоинформационных систем, а также подготовить специалистов в области проектирования видеоинформационных систем, ориентированных на передачу, хранение, обработку и отображение данных.

Научная деятельность

Научные исследования на кафедре ведутся по следующим направлениям.

Видеоинформационные технологии:

• разработка систем технического зрения автономных мобильных роботов с использованием нейросетевых технологий;
• обработка и анализ изображений в интеллектуальных системах видеонаблюдения;
• методы выделения устойчивых характерных признаков изображений для задач распознавания образов;
• разработка программно-аппаратных средств обеспечения технологии дополненной реальности в телевизионно-вычислительных системах;
• разработка методов и алгоритмов удаленного измерения габаритных размеров объектов интереса с использованием активно-импульсных телевизионных измерительных систем в сложных метеоусловиях.

Электромагнитная совместимость:

• исследование влияния преднамеренных силовых электромагнитных воздействий на радиоэлектронную аппаратуру и создание устройств защиты от них;
• электромагнитная совместимость бортовой аппаратуры космических аппаратов;
• разработка унифицированного ряда TEM-камер для совместных климатических и электромагнитных исследований и испытаний объектов разных габаритов.

Информационные технологии:

• разработка кросс-платформенных приложений, цифровых двойников, систем компьютерного моделирования и проектирования радиоэлектронных средств;
• разработка способов уменьшения вычислительных затрат на имитационное моделирование задач ЭМС.

Переход в учебных планах от учебно-исследовательской работы студентов к групповому проектному обучению (ГПО) позволил студентам кафедры участвовать в таких направлениях, как цифровая обработка сигналов, электромагнитная совместимость, активно-импульсные телевизионно-информационные системы, программные средства для моделирования и проектирования радиоэлектронных средств, а также использовать результаты ГПО в процессе выполнения выпускной квалификационной работы.

За период с 2012-2024 гг. коллектив кафедры реализовал более 50 проектов, по результатам которых было опубликовано более 1000 работ, из них более 300 патентов и свидетельств о регистрации программ для ЭВМ, издано более 20 книг, а также защищены более 30 кандидатских и 4 докторские диссертации.