“Tehnoloģija notikumu plūsmas augstas precizitātes laika-amplitūdas analīzei (TIME-AMP)”
Vienošanās ar Centrālo finanšu un līgumu aģentūru (CFLA) Nr. 1.1.1.1/20/A/076.
Projekta zinātniskais vadītājs Dr.sc.comp. Atis Elsts
Projekta mērķis: ir izstrādāt tehnoloģiju notikumu plūsmu laika-amplitūdas analīzei, kurai piemīt augsta laika mērījumu izšķirtspēja, augsta nanosekunžu impulsu amplitūdas mērījumu izšķirtspēja un augsta mērījumu parametru stabilitāte, kā arī izpētīt šīs tehnoloģijas pielietojumus satelītu lāzerlokācijā un optisko sakaru līniju testēšanā un uzraudzībā.
Projektu realizē Elektronikas un datorzinātņu institūts sadarbībā ar LU Astronomijas institūtu un SIA AFFOC Solution
Projektā paredzēts sasniegt augstu notikumu plūsmu laika raksturlielumu mērīšanas rezultātu izšķirtspēju, pateicoties vienlaicīgai notikuma momenta un notikuma impulsa amplitūdas reģistrēšanai. Tas ļauj realizēt precīzu laika piesaisti, kā pastāvīga sliekšņa diskriminācijas un rezultātu korekcijas pēc amplitūdas apvienojumu. Risinājums pamatojas uz EDI notikumu laika mērīšanas tehnoloģijas paplašināšanu ar nanosekunžu impulsu amplitūdas mērīšanu, korelācijas starp pastāvīga sliekšņa diskriminātora izejas signāla aizturi un impulsa amplitūdu noteikšanu, un precīzu sensoru signālu imitāciju, izmantojot brīvas formas signālu ģeneratorus. Plānots izstrādāt metodes pikosekunžu izšķirtspējas laika piesaistes pārbaudei, izmantojot vispārēja pielietojuma aparatūru.
Ilgums: 24 mēneši
17.08.2021.
Uzsākts darbs pie nanosekunžu impulsu amplitūdas mērīšanas metožu izstrādes – apzinātas pieejas impulsa amplitūdas reģistrēšanas mezgla izveidei, izstrādāta augstas ātrdarbības impulsa pīķa detektora shēmtehnika, veikta atbilstošu elektronikas komponenšu atlase un izstrādātās shēmtehnikas validācija simulācijā.
Uzsākta notikumu taimera parametru stabilizācijas metožu izstrāde – izstrādāta paaugstinātas stabilitātes strāvas avota shēmtehnika un veikta tās validācija simulācijā. Izplānota izstrādātā strāvas avota integrēšana notikumu taimerī.
Uzsākta notikumu laika reģistrācijas mezgla aparātprogrammatūras atjaunināšana.
Uzsākts darbs pie notikumu laika un amplitūdas reģistrēšanas sistēmu tehnisko specifikāciju sastādīšanas atbilstoši partneru vajadzībām – definēti darba signālu parametri un mērījumu veikšanas gaita.
26.11.2021.
Turpinās darbs pie projektā iesākto uzdevumu izpildes.
Izgatavots nanosekunžu impulsu amplitūdas mērīšanas eksperimentālais makets, pēc projekta ietvaros izstrādātās augstas ātrdarbības impulsa pīķa detektora shēmtehnikas.
Laboratorijas apstākļos tiek testētas projekta ietvaros izstrādātas notikumu taimera parametru stabilizācijas un nanosekunžu impulsu amplitūdas mērīšanas pieejas atbilstoši partneru izvirzītajām prasībām.
27.12.2021.
Uzsākts darbs pie amplitūdas mērīšanas sistēmas izstrādes – sastādīta sistēmas blokshēma, uzsākta elektriskās principshēmas izstrāde un darbs pie notikumu taimera ar parametru stabiliziāciju izstrādes – sastādīta elektriskā principshēma, uzsākta iespiedshēmas plates izstrāde. Veikta komponenšu izvēlē amplitūdas mērīšanas sistēmas un notikumu taimera ar parametru stabiliziāciju realizācijai.
10.03.2022.
Turpinās darbs pie amplitūdas mērīšanas sistēmas izstrādes – izstrādāta elektriskās principshēma. Turpinās darbs pie notikumu taimera ar parametru stabilizāciju — stabilizācijas algoritms realizēts VHDL kodā un ierīce sagatavota eksperimentiem. Uzsākts darbs pie publikācijas izstrādes par pīķa detektora realizācijas metodēm un tā matemātisko modeli.
15.06.2022.
Veikta pīķa detektora realizācijas veidu analīze, izvēlēta pīķa detektora topoloģija pielietošanai amplitūdas mērīšanas sistēmā un izstrādāts tai atbilstošs matemātiskais modelis. Par šo tēmu uzrakstīta publikācija, kas ir iesniegta un apstiprināta publicēšanai.
Izstrādāta amplitūdas mērīšanas sistēmas prototipa aparatūra. Iespiedshēmas plates ir ražošanas procesā. Uzsākta aparātprogrammatūras izstrāde.
Izstrādāta notikuma taimera prototipa aparatūra, kurā ietvertas vairākas parametru stabilizācijas metodes. Iespiedshēmas plates ir ražošanas procesā.
Izstrādāta metode notikumu laika mērījumu gadījuma kļūdas stabilizācijai, kuras pamatā ir kalibrēšanas nepieciešamības noteikšana, veicot laikciparu pārveidošanas mezgla uzraudzību. Metodei uzrakstīts patenta pieteikuma melnraksts.
Izstrādāta jauna pieeja notikuma laika mērījumu datu kompensācijai to pēcapstrādes procesā, tiek veikti eksperimenti uz esošajiem notikumu taimera prototipiem, lai pārbaudītu šīs pieejas pielietojamību.
Tiek strādāts pie zinātniskās atskaites par pīķa detektora pielietojumu nanosekunžu impulsu amplitūdas mērīšanai.
30.09.2022.g.
Projekta TIME AMP demonstrācija 2022. gada 30. septembrī 18:00-22:00 Eiropas Zinātnieku nakts pasākums Elektronikas un datorzinātņu institūtā.
30.11.2022.
Pabeigts un notestēts amplitūdas mērītājs impulsu signāliem. Tiek veikta tā mērījuma kļūdas novērtēšana. Pabeigts un notestēts arī uzlabotais notikumu taimeris ar parametru stabilizāciju, tā mērījumu kļūda eksperimentāli pārbaudīta un salīdzināta ar iepriekšējo modeli.
Uzsākts darbs pie apvienotā laika-amplitūdas mērītāja izstrādes. Tiek veidota ierīces principiālā shēma.
Projekts ir iesniedzis parametru stabilizācijas metodes patentu izskatīšanai Latvijas Patentu valdē.
7.12.2022.g.
Patenta pieteikums Nr. LVP2022000093 “NOTIKUMU TAIMERA INTERPOLATORA RECIZITĀTES STABILIZĀCIJAS METODE”. Izgudrotāji: Vsevolods STEPANOVS ,Vladimirs BESPAĻKO, Aleksandrs KALINOVSKIS, Armands ANCĀNS. Īpašnieks: Elektronikas un datorzinātņu institūts, atbilst Patentu likuma 34. panta pirmās daļas nosacījumiem. Saskaņā ar Patentu likuma 35. panta pirmo daļu patenta pieteikums tiks publicēts 20.06.2024.g.
30.01.2023.g. Iesniegts maksājuma pieprasījums MP5 par periodu 1.09.2022-31.12.2022.g.
ETAM – Event Time and Amplitude Meter
ETAM. Front side.
ETAM. Back side.
ETAM. Inside view.
Konferences
Janis Braunfelds, Sandis . Spolitis, Lilita Gegere, Dmitrijs Pikulins, Vsevolods Stepanovs and Andis Supe. “Polarization optical time-domain reflectometer for monitoring of fiber optical lines“. IEEE Workshop on Microwave Theory and Techniques in Wireless Communications 2022. (MTTW’22). 5.10. -7.10.2022.
K.Salmins, J. Kauliņs, A. Elsts, A. Ancans, V. Stepanovs, A. Kalinovskis. “Preliminary results of the new Event Timer with the IECS technologies”. 22 ND INTERNATIONAL WORKSHOP ON LASER RANGING 7.11-11.11.2022. Guadalajara (Spain), hosted by the Observatory of Yebes (IGN/CNIG) and the International Laser Ranging Service (ILRS).
A.Kalinovskis, V. Stepanovs, A. Ancāns, D. Laksis, A. Elsts. “Technology for High-Precision Measurement of Time-of-Arrival and Amplitude of Events”. Astronomy section, at the 81th Annual Scientific Conference of the University of Latvia. March 16, 2023.
A.Kalinovskis, V. Stepanovs, A. Ancāns, Dans Laksis, Atis Elsts, “Event Time and Amplitude Meter: High-Precision Measurement Device Based on Enhanced Event Timing Principles”5th Anniversary International Conference of NSP FOTONIKA-LV “Quantum sciences, Space sciences and Technologies – PHOTONICS RIGA 2023” on 20–21 April 2023.
ETAM – Event Time and Amplitude Meter.
Publikācijas
V.Aristov and A. Ancans “Transient Phenomena Analysis of Peak Detector for Nanosecond Pulse Amplitude Measurement.” Automatic Control and Computer Sciences (AC&CS), volume 56, pages 587–594, (2022). https://link.springer.com/article/10.3103/S0146411622060025
J.Braunfelds, S. Spolitis, L. Gegere, D. Pikulins, V. Stepanovs, A. Supe, “Polarization optical time-domain reflectometer for monitoring of fiber optical lines” Konferences rakstu krājumā Workshop on Microwave Theory and Techniques in Wireless Communications 2022 (MTTW’22). https://ieeexplore.ieee.org/document/9942583/.
A. Kalinovskis, V. Stepanovs, A. Ancāns, Dans Laksis, Atis Elsts, “Event Time and Amplitude Meter: High–Precision Measurement Device Based on Enhanced Event Timing Principles” The 5th Anniversary International Conference of NSP FOTONIKA-LV Quantum sciences, Space sciences and Technologies –PHOTONICS RIGA 2023 20–21 April 2023, Riga, Presentation Abstracts.
Patents
Patenta pieteikums Nr. LVP2022000093 “NOTIKUMU TAIMERA INTERPOLATORA RECIZITĀTES STABILIZĀCIJAS METODE”. Izgudrotāji: Vsevolods STEPANOVS,Vladimirs BESPAĻKO, Aleksandrs KALINOVSKIS, Armands ANCĀNS. Iesniegts 25.11.2022.g. Īpašnieks: Elektronikas un datorzinātņu institūts, atbilst Patentu likuma 34. panta pirmās daļas nosacījumiem. Saskaņā ar Patentu likuma 35. panta pirmo daļu patenta pieteikums tiks publicēts 20.06.2024.g.
12.septembris, 2023
Elektronikas un datorzinātņu institūts izsludina rakstisku izsoli ar augšupejošu soli šāda intelektuālā īpašuma atsavināšanai:
Projekta 1.1.1.1/20/A/076 “Tehnoloģija notikumu plūsmas augstas precizitātes laika-amplitūdas analīzei (TIME-AMP)” zinātība, autortiesības un ar to saistītās tiesības.
Sludinājums Latvijas vēstnesī 14.09.2023. https://www.vestnesis.lv/op/2023/178.IZ19
REZULTĀTI:
02.10.2023. izsole noslēgusies bez rezultātiem.
27.oktobris, 2023
Elektronikas un datorzinātņu institūts izsludina rakstisku izsoli ar lejupejošu soli šāda intelektuālā īpašuma atsavināšanai:
Projekta 1.1.1.1/20/A/076 “Tehnoloģija notikumu plūsmas augstas precizitātes laika-amplitūdas analīzei (TIME-AMP)” zinātība, autortiesības un ar to saistītās tiesības.
Sludinājums Latvijas vēstnesī 31.10.2023. https://www.vestnesis.lv/op/2023/211.IZ17
Iesaistītie zinātnieki
