Символ факультета Официальный сайт механико-математического факультета
Контакты
О факультете
Кафедры
Сотрудникам и студентам

Кафедра вычислительного эксперимента в механике

Челноков Юрий Николаевич

Челноков Юрий Николаевич

Профессор кафедры вычислительного эксперимента в механике, действительный член Академии навигации и управления движением, заведующий лабораторией механики, навигации и управления движением Института проблем точной механики и управления РАН. Кандидат физико-математических наук (1974г.), доктор физико-математических наук (1987г.), профессор (1989г.). Закончил в 1971г. Саратовский политехнический институт по специальности "Гироскопические приборы и устройства", защитил в 1974г. кандидатскую диссертацию "Исследование некоторых алгоритмических задач определения ориентации объекта бесплатформенными инерциальными навигационными системами" по специальности "Гироскопы и навигационные приборы" (Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина), г.С.-Петербург), в 1987г. - докторскую диссертацию "Кватернионные и бикватернионные методы в задачах механики твёрдого тела и материальных систем" по специальности "Теоретическая механика" (Институт проблем механики АН СССР, г. Москва).


Е-mail: ChelnokovYuN at info.sgu.ru

Научные интересы

  • механика твёрдого тела и систем твёрдых тел, теория гироскопов и гироскопических систем, инерциальная навигация и управление движением;
  • механика космического полёта, робототехника;
  • управление движением космических аппаратов, роботов-манипуляторов;
  • теория регуляризации дифференциальных уравнений движения, кватернионные и бикватернионные модели и методы механики, навигации и управления движением.

Читаемые курсы лекций и спецкурсы

  • "Теоретическая механика",
  • "Устойчивость и управление движением",
  • "Математические модели и методы механики, навигации и управления движением",
  • "Управление движением твёрдого тела",
  • "Математические модели управляемого движения".

Защитивших диссертации под его руководством: Молоденков А.В., 2001г.; Зелепукина О.В., 2004г.; Бирюков В.Г., 2005г.

Выполненные НИР, проекты, гранты

  • Цикл прикладных НИР по разработке теории и алгоритмов работы бесплатформенных инерциальных навигационных систем летательных аппаратов в географической и ортодромической системах координат (выполнен в 1981-1989гг. по заказам Конструкторского бюро промышленной автоматики (г. Саратов));
  • Цикл прикладных НИР по научному сопровождению и созданию математического обеспечения высокоточной системы управления движением орбитального платформенного комплекса "Манипулятор-трёхосная гиростабилизированная платформа" (выполнен в 1990-1996гг. в рамках Государственного космического проекта "Марс" по заказам Института космических исследований РАН (г.Москва) и Всероссийского НИИ транспортного машиностроения (г. С.-Петербург));
  • Цикл фундаментальных НИР по проблематике разрабатываемого научного направления "Кватернионные и бикватернионные модели и методы механики, навигации и управления движением": 1) проект в области авиационной и ракетно-космической техники (1993-1994гг.); 2) три трёхгодичных проекта, поддержанных РФФИ (1993-2001гг.), 3) двухгодичный проект в рамках научной программы "Университеты России - фудаментальные исследования" (2000-2001гг.). В рамках трёх последних проектов разработана новая теория управления движением космических аппаратов, использующая новые кватернионные модели и методы механики твёрдого тела.
  • Цикл фундаментальных НИР, выполненных в рамках лаборатории механики, навигации и управления движением Института проблем точной механики и управления РАН по программам Отделения проблем машиностроения, механики и процессов управления РАН (1990-2001гг.).

Участие в международных конференциях

  • Восьмой и девятый Всероссийские съезды по теорет. и прикл. механике (Россия, Пермь, 2001г.; Н-Новгород, 2006г.)
  • Межд. конференция “Космос без оружия – арена мирного сотрудничества в XXI веке” (Россия, Москва, 2001)
  • III Всероссийское совещание-семинар заведующих кафедрами теоретической механики вузов Российской Федерации (Россия, Пермь, 2004)
  • 2-ая Международная конференция “Аналитическая теория автоматического управления и ее приложение” (Россия, Саратов, 2005)
  • Международная конференция “Системный анализ, управление и навигация” (Украина, Евпатория, 2000-2007г.г.)

Опубликовано свыше 110 научных работ, в том числе более 50 научных статей в журналах АН СССР и РАН, одна монография и 2 учебных пособия.

Список основных публикаций

  • Синтез регуляторов двухкомпонентного измерителя угловой скорости на основе трёхстепенного гироскопа // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1975. № 4. С. 30-38. - Совместно с А.Г. Александровым и П.К. Плотниковым.
  • Об определении ориентации объекта в параметрах Родрига-Гамильтона по его угловой скорости // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1977. № 3. С. 11-20.
  • Сравнительный анализ точности алгоритмов определения ориентации объекта в параметрах Родрига-Гамильтона и направляющих косинусах // Космич. исслед. 1979. Т. 17. Вып. 3. С. 371-377. - Совместно с П.К. Плотниковым.
  • Об интегрировании кинематических уравнений винтового движения твёрдого тела // Прикл. математика и механика. 1980. T. 44. Вып. 1. C. 32-39.
  • К теории гироскопического маятника // Прикл. математика и механика. 1980. Т. 44. Вып. 6. С. 986-993.
  • Применение кватернионных матриц в теории конечного поворота твёрдого тела // Сб. науч.-метод. статей по теорет. механике. М.: Высш. школа. 1981. Вып. 11. C. 122-129. - Совместно с П.К. Плотниковым.
  • Об одном винтовом методе описания движения твёрдого тела // Сб. науч.-метод. статей по теорет. механике. М.: Высш. школа. 1981. Вып. 11. C. 129-138.
  • К определению винта конечного перемещения по начальному и конечному положениям твёрдого тела // Машиноведение. 1981. № 3. С. 58-61. - Совместно с Н.Ф. Перковым.
  • Применение бикватернионных матриц в кинематике пространственных механизмов // Машиноведение. 1981. № 4. С. 60-66. - Совместно с Н.Ф. Перковым.
  • К регуляризации уравнений пространственной задачи двух тел // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1981. № 6. C. 12-21.
  • Об одной форме уравнений инерциальной навигации // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1981. № 5. С. 20-28.
  • Об устойчивости решений бикватернионного кинематического уравнения винтового движения твёрдого тела // Сб. науч.-метод. статей по теорет. механике. М.: Высш. школа. 1983. Вып. 13. С. 103-109.
  • Об уравнениях движения гиромаятниковых систем в параметрах Родрига-Гамильтона // Изв. АН. СССР. Механика тв. тела. 1983. № 2. C. 20-29.
  • Кватернионные алгоритмы систем пространственной инерциальной навигации // Изв. АН СССР. Механика тв. тела.1983. № 6. C. 14-21.
  • О регулярных уравнениях пространственной задачи двух тел // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1984. № 1. С. 151-158.
  • К теории гирогоризонткомпаса в параметрах Родрига - Гамильтона // Прикл. механика. 1984. T. 20. № 1. C. 111-116.
  • О применении кватернионов в прецессионной теории гироскопов // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1984. № 6. C. 3-10.
  • Кватернионные методы в задачах относительного движения динамически симметричных материальных систем. Ч. 1, 2 // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1986. № 6. C. 30-37; 1987. № 1. C. 23-31.
  • Об осцилляторном и ротационном движениях одного класса механических систем // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1989. № 1. C. 28-35.
  • О движении тяжелого симметричного твёрдого тела с подвижной точкой подвеса // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1990. № 4. C. 3-10.
  • Определение местоположения и ориентации подвижных объектов по показаниям чувствительных элементов БИНС посредством решения на бортовом вычислителе кватернионных уравнений движения гироскопических систем // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1991. № 4. C. 3-12.
  • Кинематическая задача управления ориентацией твёрдого тела // Изв. АН СССР. Механика тв. тела. 1991. № 5. C. 9-18. - Совместно с П.К. Плотниковым и А.Н. Сергеевым.
  • Применение кватернионов в теории орбитального движения искусственного спутника. Ч. 1, 2 // Космич. исслед. 1992. T. 30. Вып. 6. C. 759-770; 1993. Т. 31. Вып. 3. C. 3-15.
  • Кватернионная регуляризация и стабилизация возмущённого центрального движения. Ч. 1, 2 // Изв. РАН. Механика тв. тела. 1993. № 1. C. 20-30; 1993. № 2. C. 3-11.
  • Кватернионное решение кинематических задач управления ориентацией твёрдого тела. Ч. 1: Уравнения движения, постановка задач, программное движение и управление; Ч. 2: Уравнения ошибок, законы и алгоритмы коррекции (стабилизации) // Изв. РАН. Механика тв. тела. 1993. № 4. C. 7-14; 1994. № 4. C. 3-12.
  • Управление ориентацией космического аппарата, использующее кватернионы // Космич. исслед. 1994. T. 32. Вып. 3. C. 21-32.
  • Кватернионный синтез нелинейного управления ориентацией движущегося объекта // Изв. РАН. Теория и системы управления. 1995. № 2. С. 145-150.
  • Исследование кватернионных законов кинематического управления ориентацией твёрдого тела по угловой скорости // Изв. РАН. Механика тв. тела. 1995. № 6. C. 3-13. - Совместно с А.А. Панковым.
  • Кватернионы и динамика управляемого движения твёрдого тела // Изв. РАН. Механика тв. тела. 1996. № 2. C. 13-23.
  • Построение оптимальных управлений и траекторий движения космического аппарата на основе регулярных кватернионных уравнений задачи двух тел // Космич. исслед. 1996. T. 34. № 2. C. 150-158.- Совместно с Я.Г. Сапунковым.
  • Построение оптимальных управлений и траекторий движения космического аппарата, использующее кватернионное описание пространственной ориентации орбиты // Космич. исслед. 1997. Т. 35. № 5. С. 534-542.
  • Кватернионы и связанные с ними преобразования в динамике симметричного твёрдого тела. Ч. 1, 2 // Изв. РАН. Механика тв. тела. 1997. № 6. C. 3-16; 1998. № 5. С. 3-18.
  • Оптимальное управление движением космического аппарата в ньютоновском гравитационном поле: Применение кватернионов для описания ориентации орбиты // Космич. исслед. 1999. Т. 37. № 4. С. 433-442.
  • Применение кватернионов в механике космического полёта // Гироскопия и навигация. 1999. № 4 (27). С. 47-66.
  • Управление движением космического платформенного комплекса. Ч. I-V: I. Математическая модель комплекса; II. Алгоритмы ориентации, программного управления и наведения; III. Дискретная коррекция контура наведения; IV. Режим калибровки камер научной аппаратуры; V. Алгоритмы юстировки комплекса // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2001. № 4. С. 153-160; 2001. № 5. С. 159-167; 2002. № 1. С. 146-154; 2002. № 2. С. 140-150; 2002. № 3. С. 132-139 (В соавторстве).
  • Применение кватернионов в задачах оптимального управления движением центра масс космического аппарата в ньютоновском гравитационном поле. Ч.1 // Космич. исслед. 2001. Т. 39. № 5. С. 502-517.
  • Построение управлений угловым движением твердого тела, использующее кватернионы и эталонные формы уравнений переходных процессов. Ч.1, 2 // Изв. РАН. Механика тв. тела. 2002. № 1. С. 3-17; 2002. № 2. С. 3-17.
  • Применение кватернионов в задачах оптимального управления движением центра масс космического аппарата в ньютоновском гравитационном поле. Ч. 2, 3 // Космические исследования. 2003. Т. 41. № 1. С. 92-107; 2003. Т. 41. № 5. С. 460-477.
  • Об одной концепции в теории устойчивости и управления движением твердого тела, основывающейся на теоремах Эйлера-Даламбера и Шаля // Гироскопия и навигация. 2004. № 3 (46). С. 107-118.
  • Монография “Кватернионные и бикватернионные модели и методы механики твердого тела и их приложения. Геометрия и кинематика движения“. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 512 с.
  • Задача оптимального управления ориентацией орбиты космического аппарата, рассматриваемой как неизменяемая фигура // Авиакосмическое приборостроение. 2006. № 12. С. 31-36. (Совместно с Крыщенко Ю.В.)
  • Задача о встрече в центральном ньютоновском гравитационном поле управляемого космического аппарата с неуправляемым космическим аппаратом, движущимся по эллиптической кеплеровской орбите // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2007. № 3, с. 164-179 (Совместно с Афанасьевой Ю.В.)
  • Анализ оптимального управления движением точки в гравитационном поле с использованием кватернионов // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2007. № 3, с. 1-27.
  • Задача оптимального управления ориентацией орбиты космического аппарата как деформируемой фигурой // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2007. № 4, с. 160-170 (Совместно с Афанасьевой Ю.В.)

Учебно-методические работы

  • Инерциальная ориентация и навигация движущихся объектов. Учебное пособие для студентов мех.-мат. фак.-та. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2002. 64 с.
  • Кватернионные и бикватернионные модели и методы механики твердого тела и их приложения: Геометрия движения. Учебное пособие по теоретической механике с грифом Минвуза. - Саратов: Изд- во Сарат. ун-та, 2006. 236 с.

Член ученых и диссертационных советов

  • Диссертационный Совет Д 063.58.08 по защитам докторских диссертаций по специальностям "Гироскопы, навигационные приборы и комплексы" и "Управление в технических системах" при СГТУ. 1995-2000гг.
  • Диссертационный Совет Д 063.58.03 по защитам докторских диссертаций по специальностям "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры" и "Строительная механика" при СГТУ. 1995-2000гг.
  • Ученый совет Института проблем точной механики и управления РАН.
  • Диссертационный Совет Д 212.242.04 по защитам докторских диссертаций по специальностям "Приборы навигации" и "Системный анализ, управление и обработка информации" при СГТУ. 2001-2007гг.

Powered by Gentoo Linux