КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЗРЕЛОСТИ ВНЕДРЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ГОТОВНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ВБР

  • Айрат Жавдатович Сахабутдинов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ http://orcid.org/0000-0002-0713-7806
  • Алаа Наджи Дахал Альхуссейн Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ http://orcid.org/0009-0005-2316-5347
  • Моххамад Р. Ради Центр исследований и разработок в области информационных технологий, Университет Куфы, Эн-Наджаф, Ирак
  • Сергей Вячеславович Курынцев Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра материаловедения и сварки, Казань, РФ http://orcid.org/0000-0003-0773-7251
  • Булат Ильгизярович Валеев Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра радиофотоники и микроволновых технологий, Казань, РФ http://orcid.org/0000-0002-1643-4183
  • Тимур Артурович Аглиуллин Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра радиофотоники и микроволновых технологий, Казань, РФ http://orcid.org/0000-0003-1043-7487
  • Олег Геннадьевич Морозов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра радиофотоники и микроволновых технологий, Казань, РФ http://orcid.org/0000-0003-4779-4656
Ключевые слова: волоконная брэгговская решётка; ВБР; мониторинг технического состояния конструкций; переход от лабораторных исследований к применению в реальных условиях; волоконно-оптические датчики; измерения в жёстких условиях эксплуатации; биомедицинские измерительные системы; промышленный мониторинг; химические измерительные системы; зрелость внедрения; многопараметрические измерения.

Аннотация

Датчики на основе волоконных брэгговских решёток (ВБР) заняли устойчивое место среди ключевых технологий волоконно-оптических измерений благодаря высокой чувствительности, возможности мультиплексирования, компактности и работоспособности в сложных условиях эксплуатации. Несмотря на значительный объём исследований, переход измерительных систем на основе ВБР от лабораторной верификации к практическому применению остаётся неравномерным для различных областей использования. В настоящем обзоре этот переход рассматривается на основе многоуровневой оценки, объединяющей публикационные тенденции, зрелость внедрения, прикладные области и заявленные измерительные характеристики. Анализ публикаций за период 2021–2026 гг. показывает, что большинство описанных систем по-прежнему находится на стадии лабораторной проверки, тогда как примеры внедрения в реальные условия и применения в реальных условиях эксплуатации остаются сравнительно ограниченными. Между областями применения выявлены существенные различия. Мониторинг технического состояния конструкций и отдельные приложения, связанные с измерениями в жёстких условиях эксплуатации, дают наиболее убедительные свидетельства практического внедрения. В то же время биомедицинские и химические измерительные системы, несмотря на высокую исследовательскую активность, в основном остаются на более низких уровнях зрелости. Полученные результаты показывают, что зрелость внедрения определяется не только измерительными характеристиками, но и взаимосвязью между механизмом преобразования и целевым измеряемым параметром, требованиями к интеграции, устойчивостью к внешним воздействиям, сложностью системы и востребованностью конкретного приложения. В целом анализ показывает, что основной вызов для технологии датчиков на основе ВБР в настоящее время связан не столько с достижением высоких измерительных характеристик, сколько с обеспечением надёжной, масштабируемой и устойчивой работы в реальных условиях эксплуатации.

Биографии авторов

Айрат Жавдатович Сахабутдинов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ

Доктор технических наук, профессор кафедры радиофотоники и микроволновых технологий, профессор.

SPIN-код автора: 6370-3600.

E-mail: AZhSakhabutdinov@kai.ru

Алаа Наджи Дахал Альхуссейн, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ

Аспирант кафедры радиофотоника и микроволновые технологии Казанского наационального исследовательского технического универитета им. А.Н.Туполева-КАИ.

E-mail:alkhusseyna@stud.kai.ru

Моххамад Р. Ради, Центр исследований и разработок в области информационных технологий, Университет Куфы, Эн-Наджаф, Ирак

Ученый-исследователь, Центр исследований и разработок в области информационных технологий, Университет Куфы, Эн-Наджаф, Ирак.

E-mail: mohammad@uokufa.edu.iq

Сергей Вячеславович Курынцев, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра материаловедения и сварки, Казань, РФ

Кандидат технических наук наук, доцент кафедры материаловедения,сварки и производственной безопасности (МСПБ) КНИТУ-КАИ

SPIN-код: 7946-7212

E-mail:SVKuryntsev@kai.ru

Булат Ильгизярович Валеев, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра радиофотоники и микроволновых технологий, Казань, РФ

Аспирант кафедры радиофотоники и микроволновой технологии Казанского национального иследовательского технического университета им. А.Н.Туполева-КАИ.

SPIN-код: 4277-2798.

E-mail: BIValeev@kai.ru

Тимур Артурович Аглиуллин, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра радиофотоники и микроволновых технологий, Казань, РФ

Кандидат технических наук, доцент кафедры радиофотоники и микроволновых технологий Казанского национального исследовательского технического университета им.А.Н.Туполева-КАИ.

E-mail: taagliullin@kai.ru

Олег Геннадьевич Морозов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, кафедра радиофотоники и микроволновых технологий, Казань, РФ

Доктор технических наук, профессор кафедры радиофотоники и микроволновых технологий Казанского национального исследовательского технического университета им.А.Н.Туполева-КАИ.

E-mail: OGMorozov@kai.ru

Опубликован
2026-08-27
Раздел
Фотоника

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)