ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ: АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ И ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ УНИВЕРСИТЕТА
Краткая характеристика
Ленинградский авиационный институт (ЛАИ) был образован в 1941 году для обеспечения развития авиационной промышленности. Вуз имел три факультета: самолетостроительный, приборостроительный и моторостроительный. В 1945 году переименован в Ленинградский институт авиационного приборостроения (ЛИАП) и реорганизован, в нем осталось два факультета: приборостроительный и радиотехнический. Таким образом был создан институт с узкопрофильной подготовкой кадров. С 1997 года вуз носит современное название ГУАП.
В 1990-е годы резко сократилось число заказчиков научной продукции среди предприятий аэрокосмического и оборонного комплекса, традиционные связи с индустрией оказались разорваны. Университет ввел платное обучение для ряда направлений, расширив направления подготовки в области социо-гуманитарных наук. Второй составляющей доходов стала научно-исследовательская деятельность в интересах новых партнеров, в том числе и зарубежных. Была открыта подготовка по популярным направлениям, не только техническим, но и гуманитарным: менеджменту, экономике, финансам, юриспруденции. Началось активное развитие международной деятельности вуза, которая ранее ограничивалась в силу режимной специфики: строились отношения с зарубежными университетами, началось обучение иностранных студентов и аспирантов, ГУАП стал организатором и участником ряда международных программ и ассоциаций, кафедра ЮНЕСКО «Дистанционное инженерное образование» стала одной из основной в этой международной организации. Таким образом ГУАП, трансформируясь под реалии и запрос государства, стал многопрофильным инженерным вузом (политехническим).
В 2021 году ГУАП вошёл в состав участников программы «Приоритет-2030» и начал свою трансформацию в сторону специализированного университета в области аэрокосмического приборостроения. Цель программы «Приоритет 2030» – к 2030 году сформировать в России более 100 прогрессивных современных университетов - центров научно-технологического и социально-экономического развития страны. Программа «Приоритет 2030» позволила сконцентрировать ресурсы для обеспечения вклада Университета в достижение национальных целей развития Российской Федерации, повысить научно-образовательный потенциал.
В программе развития ГУАП было сформулировано 5 стратегических проектов: 3 из них было направлено на внутреннюю трансформацию процессов, а 2 - обеспечили возможность влиять на отраслевую повестку страны и легли в основу стратегических технологических проектов.
За прошедшие четыре года участия в программе «Приоритет-2030» ГУАП развил свои уникальные компетенции. Экспертные заключения со стороны ряда профильных предприятий, Комиссии Минобрнауки России и стратегические сессии коллектива Университета, помогли определить свою дальнейшую фокусировку – возвращение к специализации в области аэрокосмического приборостроения с особым упором на формирование бесшовного цифрового неба Российской Федерации. Университет готов отвечать на запрос отрасли по созданию технологий и использующих их аппаратуры связи космического и авиационного применения, беспилотных авиационных систем, а также современных цифровых производственных средств.
В период с 2014 по 2024 года количество образовательных программ выросло с 90 до 150, при этом все новые образовательные программы - программы инженерного профиля. Из 150 программ - 70% программы инженерного профиля. Сейчас в университете обучается около 13 000 студентов (из них более 10 000 - очная форма обучения), 75 % из которых - являются обучающимися по 105 образовательным программам инженерного, технического и ИТ профилей.
Ключевые результаты развития в предыдущий период
Реализация программы развития за предыдущие годы помогла провести кардинальные преобразования процессов внутри Университета, а также сменила позиционирование вуза во внешнем контуре как вуза, специализированного профиля. В период до 2024 года были осуществлены значительные шаги для изменения модели ГУАП. Каждая политика и стратегический проект внесли вклады в деятельность вуза, трансформируя его и создавая возможности для быстрого реагирования на поступающие вызовы, запросы и требования развития в областях науки и образования:
1. Расширение исследовательской повестки в области перспективных космических и авиационных систем:
- двухкратное увеличение объёмов выполняемых НИР, при этом с фокусировкой на сферах аэрокосмоса и приборостроения;
- сформирована дорожная карта проведения научных исследований и разработок из собственных средств университета. Объем финансирования вырос на 17,2% по сравнению с прошлыми годами;
- учреждены и успешно реализуются ежегодные международные общественные мероприятия (около 20 в год).

Аналитические данные по процентному увеличению показателей к 2024 году в области научных исследований и коммерциализации разработок
2. Создание новых исследовательских центров и лабораторий по новым для ГУАП компетенциям в области автоматизации и роботизации производства, цифровых двойников производственных процессов, малых космических аппаратов, беспилотных авиационных систем, широким спектром коммуникационных технологий для авиации и космоса и т.п.:
- рост и развитие МТО и инфраструктуры для проведения прикладных и фундаментальных исследований. Открыто 2 образовательные фабрики, 15 новых инженерных лабораторий, Центр аэрокосмических исследований и разработок;
- создано общественное городское пространство «Точка кипения Санкт-Петербург-ГУАП».
3. Были созданы с нуля производственные линии для получения прототипов и реальных продуктов, что дало возможность ГУАП занять место в технологических цепочках аэрокосмической отрасли.
4. Полностью поменялся подход к образовательному процессу, который теперь направлен на требования отрасли по созданию новых образовательных программ и программ ДПО, обязательной проектной деятельности и прохождением производственных практик только на базе отраслевых предприятий:
- внедрена новая образовательная модель для всех образовательных программ высшего образования (далее – ОП), которая позволила обеспечить гибкие образовательные траектории. Студентам предоставлена возможность выбора своего дальнейшего вида деятельности: научная, технологическая, предпринимательская;
- внедрена проектная деятельность – студенческими командами было подготовлено более 300 технологических решений под запросы промышленных партнеров;
- более 80% контингента проходят производственную практику в профильных для будущей специальности организациях;
- ежегодно студенты проходят обучение в рамках проекта «Университет компетенций будущего». Формируются передовые инженерные навыки, а также закрепляются мягкие навыки, что позволяет студентам по завершению обучения получить дополнительную квалификацию, подтверждаемую Паспортом компетенций.
Результаты успешной трансформации Университета и его востребованности, как профильного инженерного, подтверждаются:
1. Ростом запроса подготовки инженерных кадров за счёт бюджетных ассигнований – с 700 человек в 2014 году до 2500 в 2024 году (рост в 3.5 раза исключительно по УГСН с 01 по 27). Общий ежегодный приём на первый курс вырос с 1200 человек в 2014 году до 4000 человек в 2024.
4 ОП прошли международную аккредитацию ASIIN по направлениям подготовки: 09.03.02, 09.04.01, 23.03.01, 23.04.01. 2 ОП прошли профессионально-общественную аккредитацию Госкорпорации «Роскосмос» по специальностям: 11.05.01, 24.05.06.
В 2023/2024 учебном году было запущено к реализации 9 сетевых образовательных программ. ГУАП выступил и как базовая организация, и как организация-партнёр.
2. Доля молодых НПР в возрасте до 39 лет по инженерным направлениям к 2025 году составила 35 %.
3. ГУАП активный участник профильных консорциумов: Беспилотные авиационные системы, Кадры для БАС, Стимулирование спроса, Разработки для БАС, Аэронет.НТИ, Аэронекст.НТИ, Консорциум аэрокосмических вузов России, Ассоциация транспортных инженеров, Ассоциация приборостроения, Ассоциация НТИ, включен в реестр резидентов научно-производственного центра по беспилотным авиационным системам Санкт-Петербурга, Консультационный комитет по международным стандартам связи (CCSDS), Национальные рабочие группы по бортовым стандартам связи, Международная астронавтическая федерация (IAF) и др.
4. ГУАП на регулярной основе входит в ключевые рейтинги:
- топ-20 Глобального сводного рейтинга технических вузов России, заняв 17-ое место среди 104 вузов (портал для абитуриентов Табитуриент.ру);
- 13-ое месте в рейтинге исследовательского центра SuperJob, отслеживающего уровень зарплат ИТ-специалистов;
- рейтинг Интерфакс Лидеры образования – ГУАП в топ-50 в номинации «Образование»;
- топ-20 рейтинга вузов цифровой экономики за участие в мероприятиях Национального проекта «Цифровая экономика»;
- 20-ое место среди 720-ти вузов страны в рейтинге медийной активности вузов М-рейт:
- 64 место из 635 вузов в рейтинге лучших университетов России по версии Форбс.
- топ-50 рейтинга предпринимательских университетов и бизнес-школ заняв 36 место.
- 65-ое место в рейтинге RAEX – рейтинг влиятельности вузов (выделены 75 вузов, рассматривались 720). По предметным рейтингам ГУАП виден в следующих тематиках: Инжиниринг и технологии, инженерно-техническая сфера, естественно-математическая сфера, экономика и управление.
Исследовательские результаты, на которые ГУАП сделал ставку, привлекли новых крупных партнеров, которые приходят в университет не только за высококвалифицированными кадрами, но и за конкретными компетенциями и возможностями. Это стало возможно также благодаря сильному упору на развитие материально-технической базы: приобретению уникального научного и производственного оборудования, наращиванию штата профильных инженеров, которые способны доводить результаты исследований и разработок до прототипов и готовых продуктов для отрасли, таких как БПЛА, квадрокоптеры, бортовое коммуникационное оборудование. Университет способен предоставлять сервисы по тестированию и верификации отраслевых решений в области бортовых сетей, лазерной спектроскопии для анализа продуктов обогащения руд, акустических исследований, самостоятельно создавать перспективные конструкции беспилотных авиационных систем (БАС) и демонстрировать их характеристики на полигонах. Таким образом, университет преобразуется структурно и в части бизнес-процессов в организацию платформенного типа – "вуз-хаб".
В 2024 году ГУАП получил статус НПЦ БАС Санкт-Петербург (включен в реестр резидентов научно-производственного центра по беспилотным авиационным системам).
ГУАП включен в Список участников федеральной программы Кадры для БАС национальной программы «Беспилотные авиационные системы» (Приказ МН-5/493 от 04.04.2024) c позициями 4-я позиция в сфере проектирования, разработки и эксплуатации БАС из 24 университетов перечня, и 11-я позиция в сфере разработки образовательных модулей по производству, эксплуатации и проектирования БАС из 22 университетов.
ГУАП является участником ключевых федеральных программ в области БАС и космоса:
- «Провайдеры БАС» - 5 участников за 2024 год
- Российская орбитальная станция
- Сверхзвуковой гражданский самолет
- Бесшовное цифровое небо
- Беспилотные авиационные системы
За 2024 год работа подразделения ГУАП – опытно-конструкторское бюро «Радиоэлектронные системы» характеризуется ростом объемов договоров в 2 раза на выполнение НИОКР и составляют около 200 млн. руб.
Таким образом, повестка деятельности около 30% научно-образовательных структурных подразделений университета направлена на реализацию деятельности в рамках ключевых направлений университета в области аэрокосмоса, БПЛА и новых цифровых производств.
Анализ современного состояния университета (по ключевым направлениям деятельности) и имеющийся потенциал
Основным результатом реализации программы развития за предыдущий период – стала фокусировка на целевую модель профильного специализированного университета, ориентированного на решение задач в области аэрокосмоса и приборостроения. Тематики исследований и разработок ГУАП в этих областях полностью соответствуют национальным целям, на которые университет влияет, принимает участие в формировании программ развития страны и является носителем уникальных компетенций для отраслевых аэрокосмических предприятий.
В рамках программы «Приоритет-2030» создан Центр аэрокосмических исследований и разработок (ЦАИР), который направлен на совместные исследования и экспериментальную отработку инновационных коммуникационных технологий, моделирование, экспертный анализ, создание и построение вычислительных и коммуникационных сетей для реальных проектов в сфере авиации и космоса. В ЦАИР создаются новые технологии обмена данными, начиная от идеи, сбора технических требований от индустрии и до полной реализации в аппаратуре и сопровождающем программном обеспечении. Направления работы ЦАИР охватывают такие сферы как архитектуры и протоколы бортовых сетей, программное обеспечение встраиваемых систем, электронная компонентная база.
Сотрудники ГУАП специализируются в сфере технологий бортовой передачи данных сетей нового поколения, которые позволяют значительно увеличить размеры сетей, расширить их функциональность и при этом уменьшить вес и энергопотребление летательных аппаратов. К таким протоколам относятся международные стандарты семейства SpaceWire и его нового поколения - SpaceFibre. Были разработаны и запатентованы новые высокоэффективные стандарты обеспечения гарантированной доставки данных, стандарты передачи потоковых данных для космической отрасли. Как часть этой технологии был разработан программный комплекс «SANDS» для автоматизированного проектирования и моделирования бортовых сетей, который позволяет создать цифровой прототип бортовой сети, настроить его, протестировать и промоделировать его работу еще до этапа проектирования летательного аппарата.
Научные направления подкреплены созданием уникальной научной установки «Аэрокосмический стенд SpaceWire для исследования, сертификации и тестирования» (АССИСТ)». Запущена производственная лаборатория по монтажу печатных плат, где реализованы проекты по созданию бортового оборудования. Представленные разработки и полученные на их основе результаты прошли успешное тестирование в космосе на борту аппарата «НОРБИ».
Для авиационной промышленности разработана новая технология обмена данными при помощи концепции оптического разделения каналов. Она будет внедряться на борт перспективных самолетов нового поколения, даст возможность работы всей системы управления и принятия решений самолета в реальном времени, обмена данными на гигабитных скоростях, внедрения ИИ и замены второго пилота.
Важным проектом по развитию технологий обмена данными является «Сетевая инфраструктура летательных аппаратов России» («СИЛА России»). Титульный проект ГУАП в развитие бесшовного цифрового неба России. Проведены исследования по унификации технологий передачи данных, создаются межтехнологические мосты связи для реализации концепции на существующих технологиях. Создана растущая сеть партнеров для реализации «СИЛА России»: АО «РЕШЕТНЕВ», ФАУ «ГосНИИАС», АО НИИ «Субмикрон» и др. По тематикам космической связи успешно реализовано более 20 крупных НИОКР.
Коллектив специалистов ГУАП обладает научно-производственной базой, позволяющей разрабатывать и производить один из важнейших модулей архитектуры КА - блок пространственной ориентации. Этот модуль способен обеспечивать навигацию и взаимную ориентацию космических аппаратов различных классов в орбитальной группировке на основе использования оптико-электронных методов измерения параметров движения. В 2021 году прототип блока пространственной ориентации был использован при разработке концепции проекта “Распределенная система навигации и управления полетом группы взаимодействующих микроспутников”, представляющего новое направление развития систем относительной навигации и управления конфигурацией группы малых спутников для решения содержательных задач мониторинга и связи. Одной из приоритетных целей использования орбитальной группировки микроспутников является создание надежной радиосвязи между двумя заданными точками (не обязательно на поверхности Земли) без существенной «транспортной» задержки для управления удаленными объектами. Авторы представили в проекте результаты собственных исследований по применению с этой целью оригинальной оптоэлектронной системы блока пространственной ориентации спутников низкоорбитальной группировки. Проект был признан победителем отраслевого акселератора по цифровым технологиям, проводимого совместно ГК “Роскосмос” и фондом “Сколково”.
Важным преимуществом предлагаемой концепции проекта является пошаговое развитие проекта, обеспечивающего поэтапное развитие степени автономности решаемых задач в процессе навигации и управления движением МКА на орбите. Очевидно, что для максимально эффективного автономного управления МКА в группировке потребуется использование методов искусственного интеллекта, базирующихся на когнитивных вычислениях. Описываемый проект проработан до уровня, позволяющего в ближайшее время организовать собственный орбитальный эксперимент на малом космическом аппарате с целью подтверждения важных технических характеристик предлагаемой оптико-электронной системы взаимной ориентации. По тематике ГУАП участвует в 3 НИОКР, в том числе в составе международных команд.
В настоящее время ГУАП является исполнителем научно-технической программы Союзного государства "Разработка перспективных базовых технологических процессов получения функциональных материалов, структур, компонентов и модулей для высокоэффективных изделий фотоники в Союзном государстве" ("Компонент-Ф"). Реализация программы началось в 2024 году. В рамках программы «Компонент-Ф» ГУАП выполнил НИР «Разработка акустооптических устройств модуляции и дефлекции квазибездифракционных световых пучков в видимом и ближнем ИК диапазоне на основе новых перспективных кристаллов». В рамках проекта были исследованы принципы и разработаны научно-технические основы для создания устройств, которые способны управлять параметрами квазибездифракционных световых пучков. Результатом выполнения проекта стало изготовление опытных образов акустооптических устройств управления бесселевыми квазибездифракционными световыми пучками. Полученные результаты могут быть использованы для повышения эффективности высокоскоростной системы оптической связи на основе использования новых типов световых пучков как носителей информации. Получен макетный образец устройства акустооптического управления квазибездифракционными пучками, что соответствует УТГ-3. Установлены характеристики и предельно достижимые характеристики образца.
На базе ГУАП ведутся работы по Дистанционному Зондированию Земли (ДЗЗ). Имеется специализированное оборудование приема и обработки данных ДЗЗ, сервис обработки спутниковых данных. Ежегодно выполняются прикладные НИР и работы по оказанию услуг благодаря уникальному запатентованному способу анализа данных ДЗЗ. В 2024 году созданы 2 новые приемные станции спутниковых данных: станция приема спутниковой информации «Унискан-24» и приемная станция для связи с метеоспутниками (комплекс «Вьюнок»). Производится разработка методов и сервисов мониторинга территорий по спутниковым данным многоспектрального и радиолокационного зондирования Земли, проведение прикладных работ и оказание услуг для промышленных и сельскохозяйственных отраслей производства по проведению мониторинга потенциально опасных зон методами дистанционного зондирования. А также разрабатываются методы распознавания потенциально опасных зон по спутниковым данным, их верификация и внедрение результатов, позволяющие обновить стандарты проведения производственного экологического мониторинга и оценки воздействия на окружающую среду.
Результатами работы являются сервисы обработки аэрокосмической информации для решения отраслевых задач мониторинга окружающей среды, в том числе производственного экологического мониторинга в отраслях строительства и эксплуатация объектов нефтегазовой отрасли, сельского хозяйства, транспорта, МЧС, а также продукты обработки данных ДЗЗ в виде специализированных карт потенциально опасных зон в различных средах (воздух, вода, земная поверхность). Например, карты-схемы ПОЗ вдоль линейных объектов (трубопроводов транспортировки нефти и газа), ПОЗ объектов строительства и производств, ПОЗ сельскохозяйственных земель, карты временной и пространственной динамики ПОЗ, карты-схемы ПОЗ с учетом рельефа местности и др. По тематикам ДЗЗ проведено 8 НИОКР.
В настоящее время ГУАП является одним из ведущих университетов страны, осуществляющих научно-технологическую и образовательную деятельность в области инженерных подготовки по направлениям БАС, приборостроения, средств производства и автоматизации. Направления деятельности ГУАП соответствуют ФП в рамках НП “БАС” и НП “Средства производства и автоматизации”, а также стратегии развития беспилотной авиации РФ на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года»: ФП «Кадры для БАС»; ФП «Перспективные технологии БАС»; ФП «Разработка, стандартизация и серийное производство БАС»; ФП “Развитие промышленной робототехники и автоматизации производства”; ФП “Наука и кадры для производства средств производства и автоматизации”.
За последние десять лет в ГУАП активно велись исследования и разработки по направлениям, связанным с разработкой и эксплуатацией БАС, разработкой бортового оборудования БАС, разработкой систем управления БАС, разработкой автоматизированных цепочек производства бортового оборудования, в том числе систем связи, систем технического зрения, искусственным интеллектом, неразрушающим контролем, цифровыми двойниками производственных процессов и интеграцией робототехники и автоматизации в цепочки производства модулей систем бортового оборудования БАС.
Для нужд высокотехнологических отраслей промышленности ГУАП в области БАС готов реализовывать: проектирование и производство БАС/БПЛА мультироторного, самолетного и гибридного типов с максимальной взлетной массой до 30 кг; разработку систем технического зрения для БАС; разработку алгоритмов управления БАС; эксплуатацию БАС; разработку средств радиотехнического обеспечения и средств связи; разработку систем связи и радиолокации; цифровое производство; разработку робототехнических комплексов для автоматизации технологических цепочек; цифровые двойники производственных процессов. ГУАП обладает большим набором разработок в сфере БАС и средств производства и автоматизации бортового оборудования:
- БАС для обучения эксплуатантов навыкам классификации комплектующих, сборки настройки квадрокоптеров и формирования навыков дистанционного пилотирования в специальном шлеме, от третьего лица, а также формирования автономных полетных миссий.
- Специализированный изотермический контейнер для доставки грузов.
- Спортивный БАС для получения специальных навыков пилотирования дронов с целью участия в спортивных лигах дрон-рейсинга.
- Исследовательские БАС мультироторного тип для тестирования полезных нагрузок с целью решения логистических задач.
- Микро-дрон для навигации внутри помещения для базовой подготовки пилотирования и мини дрон-рейсинга.
- БАС на базе boneframe для уменьшения габаритов беспилотной системы с сохранением ключевых летных характеристик.
- Моделирование задач многоадресной доставки грузов.
- БАС самолетного типа “Лотос”.
- БАС по аэродинамической схеме "бесхвостка".
- БАС «Вертикаль-2» класса аэрогибрид (VTOL).
- БАС «БУРАН» мультироторного типа.
- Бортовые средства радиотехнического обеспечения полётов БАС.
- Многодиапазонная бортовая ЦАФАР.
- Разработка алгоритмов обработки данных и управления для БАС.
- Робототехнические комплексы и автоматизированные системы диагностики: микророботов-профилемеров, робототехнических комплексов диагностики и сварки, робототехнических комплексов для автоматизации неразрушающего контроля узлов БАС.
- Автономная базовая станция для беспроводной зарядки БАС.
- Системы технического зрения для автоматизированной отбраковки изделий.
- Программные комплексы для интеллектуального управления и оптимизации производственных процессов.
- Механизм открытия SMIF контейнера для автоматизации производств полупроводниковой продукции.
За последние десять лет университет добился значительных успехов в разработке БАС, систем автоматизации и технического зрения, ИИ и робототехнических комплексов для контроля, диагностики и оптимизации производственных процессов в области модульных систем бортового оборудования БАС. Реализованные проекты включают интеграцию алгоритмов глубокого обучения для мониторинга линий электропередачи с использованием многоспектральных камер, автоматизацию считывания показаний с аналоговых приборов посредством сегментации и корректировки изображений, а также создание цифровых тренажёров для виртуальной реальности, имитирующих реальные технологические сценарии. Параллельно ведутся исследования по предиктивному анализу состояния оборудования, разработке цифровых двойников производства и систем бесконтактного измерения микровибраций с применением лазерной интерферометрии, что позволяет значительно повысить точность измерений, снизить риск сбоев и улучшить эффективность технического обслуживания объектов при помощи БАС.
За годы реализации научно-технологических работ в рамках Приоритет-2030 была выявлена потребность в разработке инновационных решений в области технического зрения для как для БАС, так и для мультиагентных роботизированных систем. Уникальная интеллектуальная аппаратно-программная система относится к передовой технологии технического зрения для БАС с признанием в ведущих журналах, включенных в перечень ВАК (30 публикаций), а также в изданиях Scopus, относящихся к квартилям Q1 (2 публикации) и Q2 (7 публикаций). Кроме того, разработки получили признание на международных конференциях и в научных объединениях, таких как Международное общество оптики и фотоники – SPIE, а также Международное общество автоматизации – ISA. При этом ключевым аспектом развития и востребованности проекта является его поддержка со стороны Российского научного фонда. В период с 2014 года проект трижды получал поддержку Российского научного фонда.
У команды имеется многолетний опыт научно-технической деятельности в разработке и исследовании радиоэлектронного и оптического оборудования, а также в разработке алгоритмов и программного обеспечения для математического моделирования процессов обнаружения, идентификации, мониторинга, а также распознавания наземных объектов бортовыми локационными комплексами гражданского назначения. Команда проекта обладает заделом полученным в 16 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах за последние пять лет со следующими ключевыми компетенциями:
- пространственно-распределенные бортовые системы авиационного мониторинга;
- комплексирование разнородной потоковой локационной информации;
- разработка алгоритмов классификации и распознавания объектов на сформированных изображениях;
- разработка алгоритмов комплексирования оптических данных и трехмерных лидарных данных с высокоточной их привязкой к цифровой карте местности;
- разработка алгоритмов распознавания объектов интереса в потоке данных на основе применения нейросетевых технологий в БАС технического зрения;
- разработка алгоритмов классификации территорий земной поверхности в потоке кадров на основе нейросетевого подхода и междкадровой обработки видеоданных;
- разработка алгоритмов и программ по сегментации снимков дистанционного зондирования Земли на основе агломеративной кластеризации пикселей;
- разработка модели скоростной кластеризации пикселей для выделения объектов в видеопотоке;
- разработка алгоритмов комплексирования разнородной информации в БАС наблюдения за земной поверхностью;
- кластеризация пикселей иерархически структурированного изображения;
- энергетика, электродвигатели, электрические измерения и зарядные устройства.
В области средств производства и автоматизации, направленной на разработку программных и аппаратных решений для оптимизации технологических процессов производства модулей систем бортового оборудования БАС, реализовано 11 единиц разработок. Эти результаты включают комплексные решения для тренажёров, систем построения маршрутов, коррекции технологических параметров, интеллектуального управления и оптимизации зарядных процессов, что подтверждает способность университета создавать востребованные инновации для современных производственных систем.
В настоящее время ГУАП обладает развитой научно-исследовательской и учебно-технологической базой, позволяющей решать задачи специализированной инженерной подготовки и реализовывать научный потенциал ГУАП как центра осуществления НИОКР для нужд высокотехнологичных промышленных компаний в отрасли БАС, приборостроения и цифрового производства.
За 2024 год открыты 4 новые лаборатории, в том числе 2 в сфере БАС и 2 в сфере цифрового производства.
В ГУАП создана и успешно функционирует научно-образовательное подразделение Инженерная школа ГУАП, внутри которой функционируют 15 специализированных лабораторий (образовательных фабрик). Эти подразделения обеспечивают разработку, апробацию и внедрение инновационных технологий в области БАС, приборостроения и средств автоматизации производства. Также развернута специализированная инфраструктура для систем технического зрения, предназначенная для сбора, обработки и обучения нейросетевых моделей. К тому же, имеется ряд малых летательный аппаратов для проведения испытаний разработанных систем, а также бортовой лазерный локатор, обеспечивающий высокоточное сканирование земной поверхности.
Таким образом, инфраструктура ГУАП уже на данном этапе обеспечивают создание центра компетенций, направленного на развитие БАС и средств автоматизации производства и робототехнических решений для БАС, что является важной составляющей общей стратегии технологического развития ГУАП и отрасли.
На сегодняшний день, индустриальные и технологические партнеры уже участвуют в управлении деятельностью ГУАП в рамках НПТЛ путем постановки исследовательских, технологических и образовательных задач. В ходе развития взаимодействия с предприятиями в ГУАП сформировалась система управления проектной деятельностью, соответствующая актуальным потребностям научно-технологического развития. Основные характеристики управления проектной деятельностью ГУАП включаю в себя: обеспечение гибкости механизмов управления с возможностью адаптации организационной структуры под нужды конкретного проекта; реализация на практике принципа соуправления проектной деятельностью ключевыми заинтересованными лицами.
Современные научно-исследовательские и образовательные тематики ГУАП сфокусированы в двух широких областях знаний и инженерии:
- Обмен данными и связь, включающая бортовой и межбортовой обмен, где ГУАП способен целиком создавать коммуникационные технологии и в сложившихся партнерствах доводить до реального внедрения в аппаратуру и проекты мирового уровня.
- Проектирование, производство и эксплуатация БАС всех типов, с учетом особенностей их приборного наполнения.
ГУАП закрывает полный цикл создания новых технологий обмена данными для космических и летательных аппаратов, является одним из лидеров по развитию БАС, отработано производство беспилотников со своими уникальными конструкциями и характеристиками, осуществляется сборка, настройка, управление всеми типами БАС, для этих направлений внедряются цифровые двойники производственных процессов, ведутся НИОКР по их визуализации.
Таким образом ГУАП развивается по двум ключевым технологическим направлениям, охватывающих три НПТЛ. В этих двух крупных сферах задействованы более 20 профильных лабораторий, Инженерная школа ГУАП, Центр аэрокосмических исследований и разработок, «КосмоИнформЦентр» и др. В общей сложности в проектах по тематикам работает около 200 сотрудников. По программам, связанным с тематиками обучается около 2500 студентов, более 500 человек проходят проектную деятельность.
Вызовы, стоящие перед университетом
Одним из главных общемировых трендов, который сказывается на системе образования, является постепенный переход на модели, ориентированные на партнера. Такой подход применялся в инженерных проектах, стал основой проектного менеджмента и теперь становится базой для отношений образовательных организаций и индустрии. Роль индустриальных партнеров является критически важной для всестороннего развития университетов, ориентированных на прикладные исследования, задачи конкретных отраслей. Именно на такой подход ориентирована модель развития ГУАП. Для оценки отличительных особенностей инженерных университетов, проведем анализ трёх ведущих узкопрофильных отраслевых университетов мира: Делфтский технологический университет, Пекинский научно-технический университет и Индийский технологический институт в Канпуре.
Делфтский технологический университет - старейший и крупнейший технический университет в Нидерландах и известный по всему миру, один из ведущих в области аэрокосмоса и инженерии в Европе. На кампусе много исследовательских центров, которые уникальны в Нидерландах и используются для проведения исследований для бизнеса и промышленности: от аэродинамических труб, завода по производству микросхем до высоковольтной лаборатории и ядерного реактора. За последние 175 лет многие изобретения и новаторские исследования университета попали из лабораторий в общество. TU Delft стимулирует предпринимательство инвестируя в стартапы, предлагая образовательные программы и обучая начинающие компании, в том числе с помощью инкубатора YES! Delft. Вуз известен своими успешными студенческими командами — D: DREAM, которые несут полную ответственность за все задачи, от управления командой до разработки и производства своих изобретений. Одним из больших преимуществ исследований в TU Delft является акцент на междисциплинарные исследования. Исследования Дельфтского университета в основном имеют прикладной характер: все фундаментальные разработки неразрывно связаны с вопросами практического внедрения результатов и получения конкурентных преимуществ. Делфтский технический университет тесно сотрудничает с государством, торговыми ассоциациями, промышленными предприятиями, а также топовыми университетами мира. Кампус является одной большой научной лабораторией, где экспериментируют с новыми возможностями технического и информационного прогресса. Технологический университет Делфта предоставляет широкий пул стажировок и инновационных исследовательских проектов. Работа над ними дает выпускникам преимущество на рынке труда. К таким относятся, например, автомобиль на солнечной энергии, небоскреб из гибкого стекла и самый маленький в мире самолет (3 м. в длину).
Бэйханский университет или Пекинский университет авиации и космонавтики - один из сильнейших технических университетов в Китае и имеет большое влияние на авиационную и космическую промышленность страны. Университет состоит из 17 школ и 6 факультетов. При университете имеются 42 специализированных научно-исследовательских центра и 89 лабораторий. Университет сохраняет умеренный масштаб, свою уникальную специфику, благодаря чему является одним из лучших в стране и известным во всем мире исследовательский университетом с мощной базой технических науках. Университет делает ставку в ключевых направлениях, в которых он исторически имеет уникальные навыки и результаты: компьютерные науки и технологии, машиностроение, проектирование и инжиниринг воздушных судов. Благодаря такой ставке исследования университета в основном идут по государственным заказам.
Индийский технологический институт в Канпуре (IIT Kanpur) является одним из ведущих технологических институтов Индии, известным своим академическим превосходством и инновационными исследованиями. IIT Kanpur также известен своей передовой инфраструктурой, включая современные лаборатории, библиотеки, спортивные комплексы и общежития. Университет активно сотрудничает с промышленностью и академическими кругами по всему миру, что обеспечивает студентам доступ к международным ресурсам и возможностям для стажировок и трудоустройства после окончания учебы. Вуз организован в несколько академических факультетов и научных отделений, каждый из которых специализируется на определенной дисциплине или области исследования. IIT Kanpur продолжает оставаться эталоном технического и научного образования в Индии, привлекая талантливых студентов и известных ученых со всего мира для совместной работы над решением актуальных научных и технологических задач, стоящих перед современным обществом. IT-центр университета оснащен последними информационными технологиями, обеспечивая студентов и сотрудников доступом к высокоскоростному интернету и мощным вычислительным ресурсам, необходимым для выполнения исследовательских проектов и учебного процесса. Кроме того, университет активно поддерживает инновации и предпринимательство через инкубатор-центр инноваций и стартапов, который служит базой для развития новых предприятий и коммерциализации научных разработок. Уникальной особенностью IIT Kanpur является также наличие исследовательского аэродрома, который используется для испытаний и разработок в области аэрокосмической инженерии и технологий.
Таким образом, фокусировка на нескольких конкретных прикладных направлениях научного и инженерного знания, ориентированных под конкретных индустриальных партнеров, дополненных высокотехнологичной инфраструктурой, проектным образованием и предпринимательством для студентов, может стать успешной стратегией развития. В дополнение к этому, необходимо определить востребованность ключевых компетенций университета среди мировых трендов, чтобы определить научно-технологическую фокусировку на следующий период до 2036 года.
В 2024 году сформированы национальные приоритеты технологического лидерства. Таким образом, часть проектов, которые велись индустрией и университетами, будет закрыта. Происходит фокусировка задач, которая влечет также и необходимость разработки линейки новых технологий, повышение уровня компетенций инженеров, которые могут решать задачи опережающего типа. Необходимо определить специфику и фокусировку задач, которые ГУАП будет решать в следующий период своего развития.
Обзор трендов авиационной и космической отрасли показывает, что ключевые направления – это разработка передовой авионики за счет радиационно-устойчивых вычислительных технологий космических полетов, передовое производство как наземных, так и космических производственных технологий для повышения эффективности и доступности коммерческих и исследовательских миссий, разработка автономных и робототехнических технологий, которые позволяют и улучшают весь спектр научных и исследовательских миссий, разработка подходов к связи, навигации и синхронизации для поддержки различных потребностей людей или роботов, включая определение их местоположения, разработка технологий для малых космических аппаратов и оперативного запуска для быстрого расширения космических возможностей при значительно меньших затратах.
При этом отмечается активное вовлечение в эти разработки университетов и взаимодействию в области науки, технологий, инженерии и математики (STEM). Сфера охватывает привлечение, вовлечение и обучение студентов, а также поддержку преподавателей, учебных заведений, профессиональных и студенческих организаций. Это широкий и разнообразный набор программ, проектов, мероприятий и продуктов, разработанных и внедренных напрямую индустрией. Такая концепция, например, прописана в стратегиях космических агентств мира, ведь она помогает предоставлять максимальные возможности студентам, преподавателям и образовательным учреждениям, а также помогать формировать следующее поколение исследователей с техническими навыками, необходимыми для продолжения выполнения индустриальных задач нового поколения.
Из 8 технологических целей, связанных с Космическими исследованиями, две связаны с темами, которыми занимаются в ГУАП: космические вычислительные технологии для решения вычислительно-интенсивных частей миссии, технологии моделирования и имитации, программным обеспечением и уникальной электроникой и вычислительным оборудованием для систем связи в космосе или атмосфере (космическая связь); надежные системы космической связи имеют решающее значение для космических проектов.
Существующая структура областей компетенции (CD), введенная в Европейском космическом агентстве (ESA), состоит из 10 областей компетенции. CD дает возможность формулировать стратегии развития индустрии, университетов, распределять НИОКР. CD обеспечивает полную структуру современной космической системы. По 4 из 10 пунктов у ГУАП обладает компетенциями и делает на них ставку.

Фокусировка на совершенствовании научно-исследовательских достижений в этих областях должна дать следующие результаты с конкретными показателями:
- Улучшение разработки космических аппаратов на 30% за счет разработки технологий, которые оцифровывают рабочие процессы, усовершенствования технологий для повышения гибкости, масштабируемости, адаптивности и разработки процессов, которые быстро внедряют наземные технологии в миссии.
- 10-кратное улучшение эффективности затрат с каждым новым поколением за счет снижения стоимости передачи одного полезного бита, передаваемого телекоммуникационными спутниками, обеспечения 100% доступности услуг позиционирования, навигации и синхронизации и обеспечения устойчивости систем к атакам, улучшения разрешения, точности времени повторного визита и времени доставки продукта миссий дистанционного зондирования, а также обеспечения трансформационной науки и повышения научной производительности.
- Разработка и внедрение инновационных технологий на 30% быстрее за счет сосредоточения внимания на технологиях, которые обеспечивают новые космические возможности и услуги, инвестирования в совместные лабораторные объекты с промышленностью и исследовательскими центрами для более быстрого перехода от наземных секторов к космосу и расширения возможностей для демонстрации и проверки полезных нагрузок технологий.
Современные космические технологии активно связываются с беспилотными системами и использованием БПЛА и дронов, управлением ими при помощи технологий спутниковой связи. Такая концепция продвигается ведущими мировыми странами в области авиации и космоса. В Российской Федерации разработана Концепция цифрового бесшовного неба. Она способствует устранению барьеров в развитии беспилотной авиации. Документ разработан профильными организациями, университетами и экспертным сообществом, участником которого является ГУАП. Концепция дополняет Стратегию развития беспилотной авиации до 2030 года и на перспективу до 2035 года, а также нац. проект «Беспилотные авиационные системы».
Цифровое бесшовное небо— построение системы взаимодействия технологий, сервисов и устройств на всех уровнях воздушного и космического пространства. Ее развитие необходимо для более эффективной работы с данными, создания доверенной среды для их передачи и обеспечения высокого качества услуг с использованием дронов. Концепция призвана способствовать созданию единой интеграционной платформы, которая объединит все эти решения и ускорит массовое внедрение беспилотной авиации. Планы построения бесшовного неба описаны следующим образом:
- до 2028 года - старт массового использования беспилотников;
- 2028-2035 годы - дроны должны быть внедрены в цепочки логистики, количество используемых в стране БВС в этот период должно возрасти до 1 млн аппаратов;
- после 2035 года – «размытие» границ между использованием воздушного и космического пространства за счет развития группировки низкоорбитальных спутников.
В соответствии с концепцией, разработанной при НТИ, развитие БАС в Российской Федерации предполагается осуществлять в соответствии с четырехуровневой моделью архитектуры неба: космический (управление); стратосферный (устойчивость); логистический и хозяйственный. При этом для всех уровней архитектуры неба можно выделить общие тренды и вызовы, необходимые для эффективного развития рынка БАС в России: упрощение процессов эксплуатации БАС;
- достижение минимально необходимого уровня безопасности эксплуатации БАС (не ниже уровня регулярных коммерческих перевозок);
- разработка цифровых правил полета;
- инфраструктурная унификация и внедрение принципов интероперабельности;
- расширение функциональных сценариев применения БАС;
функционирование в насыщенной различными объектами среде (в том числе, применение принципов X2X); - кардинальное снижение стоимости услуг для конечного пользователя.
Предполагается, что над крупными городами будет использоваться до 100000 одновременно движущихся автономных БПЛА. Поэтому необходимо новые разработки внедрять и в процессы производства БПЛА.
Современная цифровая инженерия - междисциплинарная область, которая использует цифровые инструменты и процессы для проектирования, разработки и производства инженерных продуктов на протяжении всего жизненного цикла проекта с целью повышения эффективности и точности процесса проектирования, а также снижения риска проекта. Цифровизация современных производственных процессов связана с четырьмя фазами: согласование и определение возможностей цифровизации, внедрение цифровой составляющей (ориентация на данные на протяжении всего жизненного цикла), научно обоснованный анализ и оптимизация производственного рабочего процесса, создание цифрового производственного процесса. При этом, полная адаптация к созданию таких процессов влечет за собой 4 главных изменения в процессах: трансформация инжиниринга, трансформация науки, трансформация функционирования и трансформация принятия решений.
В соответствии с аналитическими отчетами, системная инженерия на основе цифровых моделей приведет к:
- ~18% сокращение трудозатрат
- ~18% сокращение ошибок и брака
- >50% сокращение трудозатрат
- от 6.7 миллиардов рублей экономии для мировых производств
Такой подход будет применяться и в научно-производственных подразделениях ГУАП при создании цифровых производств.
Таким образом перед ГУАП стоят следующие вызовы:
- Конкурентоспособность через лидерство в узких областях. Для обеспечения конкурентоспособности необходимо сосредоточиться на работе в узких и передовых областях, где наши компетенции находятся на наивысшем уровне. Область аэрокосмоса, в частности приборного наполнения летательных и космических аппаратов набрала высокие темпы развития в связи с потребностью унификации технологий, уменьшения веса, энергопотребления, увеличения точности и т.п. Поэтому ориентация целого университета на одну отрасль по-прежнему влечет за собой фокусировку на большом спектре знаний, областей научи и образовательных программ.
- Разработка собственных технологий в условиях ограничения доступа. Ограничение доступа к иностранным технологиям подтолкнуло к более активной разработке собственных решений, которые будут превосходить существующие аналоги. Практическая направленность и современные проекты для студентов позволяют эффективно внедрять эти разработки.
- Цифровизация и искусственный интеллект. Необходимость внедрения цифровых двойников, искусственного интеллекта и цифровой трансформации процессов Университета. Проведения активной работы над цифровизацией науки и образования, развивая проекты в области искусственного интеллекта.
- Партнёрства и укрепление внешних связей. Развитие партнёрских отношений и усиление внешнего контура. Сотрудничество с различными организациями и интеграция проектов для укрепления позиций Университета и расширению влияния на научно-технологическую и образовательную среду.
В следующей таблице представлена современная линейка продуктов, как результата инженерной и производственной деятельности ГУАП в соответствии с текущими вызовами и глобальными национальными проектами Российской Федерации.






Цикл реализации образовательной программы