Как компания «ГАММА Тех» обучает новое поколение инженеров: образовательные инициативы компании

Тимур Кенжебаев, ведущий аналитик, компания «ГАММА Тех»

В статье рассматриваются образовательные инициативы компании «ГАММА Тех», направленные на подготовку нового поколения инженеров в условиях отказа от зарубежного программного обеспечения. Описывается система автоматизированного проектирования САПР «ГАММА», предназначенная для моделирования СВЧ-устройств, а также ее применение в учебном процессе.

В условиях санкционного давления радиоэлектронная промышленность России столкнулась с необходимостью замены зарубежного программного обеспечения. Возникла задача не только внедрения отечественных решений на предприятиях, но и подготовки нового поколения инженеров, которые будут работать с российскими системами проектирования.

Компания «ГАММА Тех» (входит в корпорацию ITG) разрабатывает одноименную CAE-платформу и систему автоматизированного проектирования (САПР) «ГАММА». Компания создает инструменты для проектирования СВЧ-устройств и активно участвует в формировании кадрового резерва для отрасли. Ее цель — не только заменить импортное ПО конкурентоспособным отечественным продуктом, но и обеспечить преемственность знаний, вырастить новое поколение инженеров, которые будут думать на языке российских технологий.

САПР «ГАММА» — инструмент для инженеров будущего

САПР «ГАММА» представляет собой комплексное решение для проектирования и моделирования радиоэлектронных устройств СВЧ-диапазона. С его помощью инженеры создают антенны и антенные решетки, волноводные устройства, фильтры, резонаторы, делители мощности, различные элементы линий передач и другие радиоэлектронные компоненты.

Антенная решетка и полосно-пропускающий фильтр, которые получены в САПР «ГАММА»

Изначально система разрабатывалась в стенах Севастопольского государственного университета (СевГУ) как ответ на региональные ограничения 2014 года. Сегодня это уже полноценный коммерческий продукт, который проходит апробацию в более чем ста профильных предприятий страны. Тесты показывают, что по точности и скорости расчетов САПР «ГАММА» не уступает зарубежным аналогам, включая Ansys HFSS и другие известные системы.

Анализ эффективной площади рассеяния модели самолета в САПР «ГАММА»

Программа сочетает удобный интерфейс с мощным трехмерным редактором, набором различных решателей и инструментами анализа результатов. Основные методы расчета включают:

• метод конечных элементов (МКЭ/FEM) — для высокоточного 3D-моделирования СВЧ-устройств;
• метод конечных разностей во временной области (МКР/FDTD) — для быстрого анализа в широкой полосе частот;
• модуль схемотехнического анализа — для работы с СВЧ-цепями;
• трассировщик лучей (Ray Tracing) — для анализа распространения радиоволн и расчета эффективной площади рассеяния (ЭПР).

Пример схемотехнического анализа идеального LC-фильтра

Студенты, как правило, быстро осваивают программу благодаря понятному интерфейсу. Начальное знакомство обычно занимает одно-два занятия, после чего учащиеся уже самостоятельно выполняют лабораторные работы, постепенно переходя к более сложным проектам.

От студента до исследователя: варианты САПР для образования

Для образовательной среды компания «ГАММА Тех» предлагает специальные версии своего ПО, учитывающие особенности и потребности различных групп пользователей.

Студенческая версия

Начинающие инженеры могут бесплатно получить студенческую версию САПР «ГАММА». Она включает базовые модули «МКЭ», «МКР» и «Схемотехнический анализ» с лицензией на один год. Для получения доступа достаточно зарегистрироваться на сайте компании и подтвердить статус студента.

За последние полгода такой возможностью воспользовались более 150 студентов из вузов России и стран СНГ. Многие из них отмечают, что система оказалась вполне конкурентоспособной, несмотря на первоначальный скептицизм. Студенты успешно используют САПР «ГАММА» для курсовых и дипломных проектов, осваивают моделирование полосно-пропускающих фильтров, проектирование печатных плат и экспериментируют с антеннами разных типов.

Двойной Т-мост с визуализацией E-поля, который получен в САПР «ГАММА»

Академическая версия

Для научно-исследовательской работы компания «ГАММА Тех» разработала академическую версию. Ее главное преимущество — полный функционал при цене, которая более чем в 10 раз ниже коммерческой. Эта версия включает все модули системы: «МКЭ», «МКР», «Схемотехнический анализ» и «Трассировщик лучей».

Такой подход представляет собой удачный компромисс между дорогими зарубежными пакетами и бесплатными решениями с ограниченным функционалом. Исследовательские группы получают все необходимые инструменты по доступной цене. Это позволяет эффективно использовать современные методы проектирования без огромных затрат на ПО. Несколько кафедр уже включили работу с САПР «ГАММА» в свои учебные программы.

Партнерство с Севастопольским государственным университетом

Неудивительно, что наиболее тесные отношения у «ГАММА Тех» сложились с альма-матер — Севастопольским государственным университетом (СевГУ). В октябре 2024 года было подписано соглашение о сотрудничестве в рамках ИТ-фестиваля ITPARK FEST.

На базе Университета создается специализированная лаборатория для тестирования интеграции САПР «ГАММА» с другими отечественными программными продуктами. Фактически, СевГУ становится центром компетенций в области автоматизированного проектирования и моделирования радиоэлектронных систем.

Сотрудничество подразумевает:

• совместные научные мероприятия — конференции и семинары для обмена опытом;
• исследовательские проекты с привлечением студентов к реальным задачам;
• разработка учебных курсов, включая «Основы моделирования в системе САПР “ГАММА”»;
• обмен научными материалами и результатами исследований.

Студенты работают с САПР «ГАММА» не только в рамках учебного процесса. Многие включены в группу бета-тестирования, где они проверяют новые функции и предлагают улучшения. Некоторые идеи молодых ребят уже реализованы в текущей версии продукта.

Это партнерство выгодно обеим сторонам: Университет получает современное ПО и участвует в его развитии, а компания — ценную обратную связь и возможность отбора перспективных кадров.

Пример адаптивной тетраэдральной сетки, используемой в анализе методом конечных элементов

Перспективы развития САПР «ГАММА»

Академические и студенческие версии САПР «ГАММА» уже пополнились функциями из версии 2024.2. Теперь учащиеся и исследователи могут использовать следующий функционал:

•  Периодические граничные условия — незаменимый инструмент для моделирования антенных решеток и метаматериалов;
•  Модели учета шероховатости металлов (Huray и Groiss) — важное дополнение для точных расчетов на высоких частотах;
•  Улучшенный генератор сеток — позволяет эффективнее работать со сложными моделями.

Новый функционал особенно важен для образовательного процесса. Теперь студенты могут самостоятельно исследовать влияние шероховатости металлов на характеристики СВЧ-устройств, что раньше было доступно лишь в теоретическом виде.

В мае этого года в обновлении 2025.1 академические и студенческие версии САПР «ГАММА» будут дополнены новыми функциями. В дальнейших планах «ГАММА Тех» — расширение образовательных версий за счет таких возможностей, как:

• обновленной библиотеки материалов с поддержкой анизотропных и частотно-зависимых диэлектриков;
• системы многомодовых портов;
• модуля синтеза антенных решеток для формирования многолучевых диаграмм;
• инструментов для междисциплинарного анализа, включая тепловые расчеты.

Компания следит за тенденциями в образовании и стремится, чтобы продукт отвечал потребностям учебного процесса. Важно, чтобы студенты учились на инструментах, которые актуальны сегодня и будут востребованы завтра.

Не только ПО, но и экспертиза

Образовательная инициатива компании «ГАММА Тех» выходит за рамки простого предоставления ПО. Компания организует мастер-классы и семинары, где специалисты делятся опытом проектирования СВЧ-устройств. Мероприятия вдохновляют многих студентов на углубленное изучение вычислительной электродинамики и других аспектов разработки радиоэлектронных устройств.

Для преподавателей разрабатываются методические материалы, которые помогают интегрировать САПР «ГАММА» в учебный процесс. Это готовые лабораторные работы, примеры проектов разной сложности и руководства по организации проектной деятельности. Материалы существенно упрощают внедрение САПР в учебный план. Преподаватели адаптируют предложенные разработки под свои потребности и успешно используют их на занятиях.

«Наша задача — не просто разработать хороший инструмент, но и научить инженеров эффективно им пользоваться. Особенно важно интегрировать современные методы проектирования в учебный процесс, чтобы выпускники приходили на предприятия уже подготовленными к работе с отечественными САПР», — комментирует Роман Тихонов, генеральный директор компании «ГАММА Тех».

Вклад в технологический суверенитет России

Образовательные инициативы компании «ГАММА Тех» играют важную роль в обеспечении технологической независимости страны. Когда студенты обучаются на отечественном ПО, формируется поколение инженеров, не привязанных к зарубежным решениям.

Раньше существовал замкнутый круг: студенты учились работать на западных САПР, потом шли на предприятия и требовали закупать именно эти системы. В результате российские разработчики ПО не имели шансов конкурировать с западными гигантами. Сегодня ситуация меняется. Выпускники вузов приходят на предприятия уже со знанием отечественных систем проектирования. Это создает благоприятные условия для развития российских технологий и снижает зависимость от импортного ПО.

На собеседованиях всё чаще встречаются вопросы о знании именно российских систем проектирования. Предприятия активно переходят на отечественное ПО, и им требуются специалисты, уже владеющие этими инструментами. Опыт работы с САПР «ГАММА», полученный в Университете, нередко становится решающим фактором при приеме на работу.

Заключение

Образовательные инициативы компании «ГАММА Тех» — это инвестиции в будущее отечественной радиоэлектроники. Предоставляя студентам и исследователям доступ к современным инструментам проектирования, компания формирует новое поколение инженеров, готовых работать с российскими технологиями.

Сочетание доступного ПО, партнерства с учебными заведениями и методической поддержки создает благоприятные условия для подготовки квалифицированных специалистов. А тесное взаимодействие бизнеса, образования и науки становится ключом к развитию отрасли и технологической независимости.