Аннотации и ключевые слова

82

Механика

Теоретическая механика

Безгласный С. П., Краснов М. В., Мухаметзянова А. А.

Рассматривается плоское движение спутника-гантели на эллиптической орбите, моделируемого весомым стержнем с двумя закрепленными массами на его концах и с перемещающейся вдоль стержня четвертой массой. Управлением является непрерывный закон движения подвижной массы вдоль стержня по принципу качелей. Получены управляющие законы, переводящие спутник-гантель из одного устойчивого радиального положения равновесия в другое и стабилизирующие по отношению к плоским возмущениям двух диаметрально противоположных положений относительного равновесия спутника на круговой орбите. Решение получено в замкнутом виде на основе второго метода классической теории устойчивости с построением соответствующих функций Ляпунова. Асимптотическая сходимость решений подтверждена результатами численного моделирования движения системы.

Ключевые слова: гантелеобразный спутник, подвижная масса, гравитационный момент, функция Ляпунова, асимптотическая устойчивость

Механика деформируемого твердого тела

Оконечников А. С., Тарлаковский Д. В., Федотенков Г. В.

В нестационарной постановке исследуется плоская задача о воздействии сосредоточенной нагрузки, движущейся по поверхности однородного изотропного упругого полупространства. С использованием принципа суперпозиции получено решение в квадратурах. В частном случае равномерного движения проведен расчет и представлены графические результаты для нормальных перемещений поверхности полупространства. Проведен анализ особенностей решения на характерных скоростных этапах движения нагрузки: дорелеевском, дозвуковом, трансзвуковом и сверхзвуковом.

Ключевые слова: подвижная нагрузка, нестационарная задача, принцип суперпозиции, сингулярные интегралы, регуляризация, особенности решений

Белосточный Г. Н., Мыльцина О. А.

На базе несвязанной термоупругости получены решения краевых задач для пологих оболочек двоякой кривизны и постоянного кручения в условиях конвективного теплообмена через основные поверхности с внешней средой. В случае оболочки двоякой кривизны быстропеременное, по пространственной координате, температурно-силовое воздействие происходит на границе. Оболочка постоянного кручения, со стороны одной из основных поверхностей, подвергается воздействию, на малом временном интервале, сосредоточенной силы и на этом же временном интервале происходит скачкообразное изменение температуры окружающей среды, что приводит к кратковременному перепаду температуры по толщине термоупругой системы. Решения теплопроводности и термоупругости получены методами одинарных и двойных тригонометрических рядов с переменными коэффициентами. Выражения для коэффициентов рядов записываются в замкнутом виде. На основании решений получены трехмерные изображения термических поверхностей и функции прогиба, а также изображения частотно-амплитудных характеристик в зависимости от параметров геометрического толка, числа Био, интенсивности силовых и температурных нагрузок.

Ключевые слова: обобщенные функции, термоупругость, пологие оболочки, статика, динамика, амплитуда, частота

Механика жидкости, газа и плазмы

Кравчук М. О., Кудимов Н. Ф., Сафронов А. В.

В работе, на основе осредненных уравнений Навье-Стокса с модифицированной моделью турбулентной вязкости SST, представлены результаты расчетов сверхзвуковых холодных и горячих турбулентных струй. Валидация численной методики проведена на экспериментальных данных. Даны рекомендации по применению моделей турбулентности для горячих сверхзвуковых струй.

Ключевые слова: сверхзвуковые струи, турбулентность, изобарические струи, начальный участок струи

Шитов С. В.

Во всех классических исследованиях панельного флаттера принимается, что нестационарное давление потока газа может быть вычислено по поршневой теории. Однако, поршневая теория верна лишь при больших числах Маха и не покрывает область 1 < M < 2. Недавно было доказано, что в этом диапазоне чисел Маха существует область панельного флаттера, названного одномодовым, который отличен от «классического» флаттера связанного типа. В настоящей работе численно изучается одномодовый флаттер пластины в форме полосы, имеющей периодическое подкрепление вдоль бесконечного направления. Построены границы устойчивости и проанализировано влияния: длины пролёта, ширины пролёта (расстояния между подкреплениями) и числа Маха набегающего потока.

Ключевые слова: панельный флаттер, флаттер пластины, одномодовый флаттер, флаттер с одной степенью свободы

Платонов И. М.

В работе представлена математическая модель, описывающая процесс горения водорода в сверхзвуковом потоке воздуха. Верификация модели проведена по результатам экспериментальной работы, выполненной в Институте теоретической и прикладной механики СО РАН Забайкиным В.А.. Приведены результаты математического моделирования процессов горения водорода в сверхзвуковой воздушной струе с учетом диссоциации воздуха.

Ключевые слова: гиперзвуковое течение, уравнения Навье-Стокса, уравнения химической кинетики, горение водорода

Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Федоров М. Ю., Краус Е. И., Шабалин И. И.

В статье рассматриваются последствия аварийных ситуаций с космическими аппаратами, снабженными реакторной ядерной энергетической установкой (ЯЭУ), в результате которых возможно падение на поверхность Земли ядерного реактора. Аварийные ситуации (АС) возникают из-за отказов ступеней ракеты носителя или несанкционированного, схода ЯЭУ с радиационно безопасной орбиты, например, из-за столкновения ЯЭУ с фрагментами космического мусора (КМ). В результате на поверхность Земли падает реактор ЯЭУ или его обгоревший фрагмент, имеющий в составе активную зону (АЗ).

С помощью численных экспериментов на 2D моделях получены данные о состоянии ядерного реактора после столкновения с тремя видами поверхности: жесткая — гранит, менее жесткая — песчаник, вода, что позволяет сделать выводы по степени радиационной опасности разрушенного объекта, а затем предусмотреть меры по ликвидации последствий радиационной аварии.

Исследования последствий падения реактора включают следующие этапы:

— построение геометрической модели адекватной методике расчета;

— расчеты параметров ударно-волновых процессов с применением специально разработанных программных средств;

— анализ и интерпретация полученных результатов, с точки зрения радиационной опасности.

Анализ результатов расчетов показывает, что в случаях столкновения с поверхностью реализуются условия для подкритического состояния АЗ за счет отделения отражателя нейтронов и наличия в АЗ стержней безопасности.

Ключевые слова: космические ядерные энергетические установки, безопасность, аварийные ситуации, космический мусор, удар, радиационные последствия

Дмитриев В. Г., Егорова О. В., Рабинский Л. Н., Роффе А. И.

На основе разработанных консервативных разностных схем построены корректные конечно-разностные аппроксимации для граничных условий при различных вариантах сопряжения элементов составных конструкций каркасного типа. Квазидинамическая форма метода установления адаптирована для решения прикладных задач механики составных конструкций, что позволило построить однотипный итерационный процесс для решения как линейных, так и нелинейных начально-краевых задач. Получены оценки оптимальных значений параметров итерационного процесса и разработана процедура ускорения сходимости метода установления при решении нелинейных статических задач.

Ключевые слова: математическое моделирование, метод конечных разностей, метод установления, нелинейное деформирование, составные железобетонные конструкции, аппроксимация, устойчивость, сходимость

Нуштаев Д. В., Жаворонок С. И., Клышников К. Ю., Овчаренко Е. А.

Исследуется деформированное состояние, потеря устойчивости и закритическое поведение тонкостенной цилиндрической ячеистой оболочки с низкой радиальной и осевой интегральной жесткостью. Экспериментально определена зависимость осевой силы от продольной деформации, соответствующей сближению торцов оболочки при кинематическом нагружении. Определена критическая сила потери устойчивости исходной формы равновесного состояния оболочки с прямолинейной осью и предельная несущая способность ячеистой структуры. Методом конечных элементов построено численное решение задачи о докритическом и закритическом состоянии оболочки при учете нелинейного поведения материала и контактного взаимодействия с сухим трением ячеек, входящих в соприкосновение при деформировании. Проанализировано развитие пластических и фазово — структурных деформаций в ячейках, изучено влияние трения в областях контакта на величину критической силы потери устойчивости. Получено вполне удовлетворительное соответствие результатов численного решения задачи и экспериментальных данных.

Результаты работы имеют прикладное значение как для разработки методов расчета конструктивных элементов ячеистой структуры при контактном взаимодействии с трением для упруго-пластических материалов и материалов с более сложным законом состояния (например, сплавы с эффектом памяти формы), расчета цилиндрических ячеистых оболочек малой жесткости (специальных элементов энергоустановок аэрокосмической техники), а также элементов медицинской техники (коронарных и иных стентов).

Ключевые слова: оболочка цилиндрическая, структура ячеистая, пластичность, фазово–структурные деформации, контактное взаимодействие, трение сухое, устойчивость, метод конечных элементов

Локтева Н. А., Сердюк Д. О., Тарлаковский Д. В.

Исследуются звукоизоляционные свойства прямоугольной пластины, окруженной с двух сторон акустическими средами. Пластина имеет сложную трехслойную структуру (несущие слои упругие изотропные, а заполнитель анизотропный). Рассматриваются варианты воздействия на пластину плоской, цилиндрической или сферической гармонических волн. Для решения используются разложения искомых функций в тригонометрические ряды. Приведены примеры расчетов.

Ключевые слова: звукоизоляция, сотовый заполнитель, трехслойная пластина, поперечное обжатие, тригонометрические ряды

Авиационная и ракетно-космическая техника

Авиационная техника

Игнаткин Ю. М., Макеев П. В., Шомов А. И.

Работа посвящена исследованию аэродинамических характеристик комбинации несущего (НВ) и рулевого (РВ) винтов вертолета одновинтовой схемы. Получены новые, по сравнению с более ранними работами [1, 2], результаты численного моделирования интерференции указанных винтов на базе нелинейной лопастной вихревой модели, разработанной на кафедре «Проектирование вертолетов» МАИ. Представленные результаты позволяют прояснить физическую картину интерференции винтов, которая может привести к неуправляемому вращению вертолета при полете с небольшими скоростями со скольжением и внести определенный вклад в решение задачи повышения безопасности полетов вертолета.

Ключевые слова: несущий винт, рулевой винт, численные методы аэродинамики винта, нелинейная вихревая модель, горизонтальный полет со скольжением, интерференция винтов, аэродинамические характеристики винта

Аэродинамика

Головнев А. В., Котов И. А., Тарасов А. Л.

Ключевые слова: аэродинамическая асимметрия, вейвлет-анализ, дифференциальное отклонение носков, моделирование отсоединенных вихрей

Вершков В. А., Воронич И. В., Вышинский В. В.

В работе рассмотрена методика численного расчета обтекания несущего винта на режиме висения в рамках комплекса Numeca FINE/Turbo. Для ее валидации использованы данные тестовых экспериментов Карадонны-Танга для жесткого двухлопастного винта. На основе обзора работ сделана попытка систематизации факторов, определяющих точность и возможности аналогичных методик. В расчетах использовались генерируемые в полуавтоматическом режиме структурированные многоблочные расчетные сетки, адаптированные в пограничном слое и в области вихревой системы. Для оценки индустриальной пригодности методик предложен критерий, основанный на погрешности поверхностных распределений коэффициента давления. Полученные численные результаты удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным.

Ключевые слова: несущий винт, аэродинамические характеристики, численное моделирование, Numeca FINE/Turbo

Ракетная и космическая техника

Крайнов А. М., Воронцов В. А.

Цель работы заключается в формировании схемно-технических решений (СхТР) космического аппарата (КА) для доставки и функционирования перспективного лунохода (ЛХ) таким образом, чтобы масса перевозимого полезного груза ЛХ была максимальной. С учетом сроков и затрат на разработку для доставки и функционирования ЛХ рассматривается использование задела по КА «Луна-Ресурс-1/П». При решении задачи были выбраны объем необходимой адаптации КА, компоновочная схема расположения ЛХ на посадочной платформе (ПП) КА, схема взаимодействия служебных и специальных систем ПП и ЛХ. Результатом выполненной работы являются СхТР перспективного КА с ЛХ, обеспечивающие максимальную массу перевозимого полезного груза, а также инструменты и методы формирования СхТР любых других КА для доставки и функционирования планетоходов.

Ключевые слова: космический аппарат, посадочная платформа, луноход, схемно-технические решения

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Клименко Д. В., Тимушев С. Ф., Корчинский В. В.

Применение трубчатых направляющих аппаратов позволяет сгладить импульс давления при прохождении рабочей лопатки, снизить амплитуду пульсаций давления и вибрации, а также существенно повысить динамическую прочность конструкции. Объясняется механизм снижения пульсаций давления и вибрации корпуса насоса при применении трубчатого направляющего аппарата. Актуальной проблемой является численное моделирование нестационарного потока в насосе для анализа вариантов отводов и их оптимизацией. Расчётный анализ проведён с применением метода «скользящих сеток». Приведены результаты расчётов и сравнительного анализа вариантов направляющего аппарата высокооборотного шнекоцентробежного насоса. В ходе вычислительных экспериментов определены сигналы и спектры пульсаций давления в разных точках отвода, а также энергетические параметры и потери энергии в отводе.

Ключевые слова: шнекоцентробежный насос, трубчатый направляющий аппарат , пульсации давления, частота следования лопаток

Кузенов В. В., Рыжков С. В., Фролко П. А., Шумаев В. В.

В рамках математической модели импульсного плазменного двигателя и системы предионизации рабочего газа на основе разряда геликонного типа, выполнен расчет основных электрофизических характеристик импульсного коаксиального магнитоплазменного ускорителя. В дополнение к известным работам произведен учет ударной волны перед сгустком плазмы и его переменность массы, предложено использовать индуктор для формирования и ускорения компактного плазмоида.

Ключевые слова: геликонный разряд, математическая модель, неоднородные электрические и магнитные поля, коаксиальный импульсный магнитоплазменный ускоритель

Самохин В. Ф., Мошков П. А.

В статье представлены основные результаты экспериментального исследования акустических характеристик силовой установки (СУ) самолета «Ан-2» в статических условиях. Получены энергетические, пространственные и спектральные характеристики акустического излучения СУ. Установлено, что основная доля энергия акустического излучения СУ сосредоточена в области низких частот (16-100 Гц). В этой области частот максимальная спектральная плотность соответствует излучению на частотах, кратных частоте следования лопастей винта, а также частотам, кратным частоте следования вспышек в цилиндрах двигателя. Источником низкочастотной (до 500 Гц) составляющей широкополосного излучения являются винт и двигатель. Доминирующим источником широкополосной высокочастотной составляющей является вихревая пелена за винтом. Доля высокочастотного широкополосного акустического излучения (1000-5000 Гц) в общей акустической мощности силовой установки не превышает 1%. Акустический КПД СУ самолета «Ан-2» с 4-х лопастным винтом на максимальном режиме работы равен ≈ 0,055%, что в 2-3 раза ниже, чем у самолетов с 2-х лопастными винтами.

Ключевые слова: воздушный винт, шум воздушного винта, шум поршневой силовой установки, шум легких винтовых самолетов

Батурин О. В., Попов Г. М., Горячкин Е. С., Смирнова Ю. Д.

В работе приводятся результаты поиска рациональной формы лопаток компрессора низкого давления промышленной газотурбинной установки с помощью методов вычислительной газовой динамики и методов многокритериальной математической оптимизации. Особенность решаемой задачи заключается в том, что повышение эффективности компрессора следовало добиться при увеличении степени сжатия на 2% и снижении расхода воздуха на 8% относительно параметров исходного двигателя. При этом следовало максимально сохранить элементы конструкции последнего. В ходе выполнения работы была разработана и верифицирована расчетная модель рабочего процесса в исследуемом компрессоре в программном комплексе Numeca, разработан алгоритм автоматизированного изменения формы лопатки с помощью малого числа переменных при сохранении ее напряженно — деформированного состояния, что позволило сократить число варьируемых переменных более чем вдвое. В результате проделанного исследования была найден такой вариант исполнения компрессора, который позволяет увеличить его КПД на 1,3% (абс.).

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, осевой компрессор, исленное моделирование, оптимизация, расчетная модель, эффективность, IOSO, профиль лопатки

Тимушев С. Ф., Клименко Д. В., Фирсов В. П., Антюхов И. В.

Современные системы криостатирования находят важное применение для поддержания теплового режима и сохранения криогенного топлива в топливных баках современных космических систем, а также в линиях высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). В данной работе проведено численное моделирование нестационарных газодинамических процессов в проточной части турбодетандера — радиальной турбины применяемой в системе криостатирования. Геометрия расчетной области разработана с тем, чтобы учесть основные особенности течения рабочего тела в проточной полости, включая геометрию четырнадцати рабочих лопаток и восьми лопаток соплового аппарата. Расчетная область разбита на три подобласти: корпус соплового аппарата, область ротора, выхлопная часть. Задача решается с применением, так называемых скользящих поверхностей, которые служат для передачи данных из зоны ротора, где расчет ведется во вращающейся системе координат, в зону статора, с учетом углового смещения подобластей и межсеточной интерполяции. Шаг расчета по времени выбирается из условия обеспечения углового смещения за один шаг в пределах одной ячейки расчетной сетки. В результате расчётов были получены мгновенные поля скоростей, распределения давления, температуры и числа Маха. Для определения пульсаций давления выбраны точки в зоне косого среза лопаток соплового аппарата. Проведён спектральный анализ полученных данных, который показал, что тональная компонента с частотой следования рабочих лопаток доминирует в спектрах пульсаций давления, а ее амплитуда составляет свыше 7000 Па. Расчет нагрузки на лопатку соплового аппарата дает амплитуды силы 2 Н и амплитуду момента 0.03 Н м.

Ключевые слова: криорефрижератор, турбодетандер, скользящая поверхность, численное моделирование, спектры пульсаций давления, частота следования лопаток

Ежов А. Д.

В задачах расчета теплового состояния конструкции авиационной и ракетно-космической техники часто используются соединения деталей из перспективных материалов, поведении которых в зонах контактов с другими материалами не всегда известны. В данной работе рассмотрена задача определения контактного термического сопротивления между парой материалов — углерод-углеродный композиционный материал и титановый сплав. Выполнено сопоставление с расчетными зависимостями ряда авторов, которое показало совпадение с наиболее широко применяемыми соотношениями.

Ключевые слова: контактное термическое сопротивление, площадь контакта, моделирование шероховатой поверхности

Внучков Д. А., Звегинцев В. И., Иванов И. В., Наливайченко Д. Г., Старов А. В.

Разработана и изготовлена универсальная модель осесимметричного прямоточного двигателя с возможностью проведения экспериментов с горением различных горючих. Модель имеет в своем составе поликлиновый лобовой воздухозаборник, камеру сгорания и кольцевое сопло с хвостовой державкой. Испытания модели с внешним обтеканием были проведены в аэродинамической трубе периодического действия при числе Маха воздушного потока М=2,5 с горением водорода. Горение приводило к увеличению статического давления в камере сгорания до 2,8 атм при тепловых потоках не выше 0,6 МВт/м2. Было достигнуто уменьшение сопротивления модели на величину внутренней тяги двигателя, которая достигала 80кг при полноте сгорания 0,4.

Ключевые слова: прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД), поликлиновый воздухозаборник, горение водорода, аэродинамическая труба, внутренняя тяга

Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности

Сырин С. А., Терещенко Т. С., Шемяков А. О.

В работе представлены результаты исследования существующего мирового опыта разработки прогнозов научно-технологического развития ракетно-космической отрасли, в рамках которого были рассмотрены семь отраслевых прогнозов, выполненных в России и за рубежом.

В ходе анализа выявлены общие черты и ключевые особенности рассматриваемых прогнозных документов, их преимущества и недостатки. Кроме того, оценено соответствие российских прогнозов прогнозу научно-технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года, прогнозу долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 года, государственным программам и федеральным целевым программам научно-технологической направленности.

Ключевые слова: отраслевой прогноз научно-технологического развития, ракетно-космическая отрасль, долгосрочный прогноз

Коган И. Л.

В связи с увеличением длительности автономных полетов предъявляются все большие требования к замкнутости систем обеспечения жизни и деятельности экипажа. Регенерационная система обеспечения газового состава (РСОГС) является наиболее ресурсоемкой. Введение субсистемы переработки диоксида углерода в РСОГС позволит добиться снижения потребления ресурсов и увеличения степени замкнутости по кислороду. Для обеспечения работы системы в данном случае особое значение имеет создание блока реактора с максимальной степенью превращения в автотермическом режиме. Приведены результаты расчетно-экспериментального анализа процесса гидрирования диоксида углерода, являющиеся основой для создания блока реактора.

Ключевые слова: регенерационная система обеспечения газового состава, система переработки диоксида углерода, прогнозирование функционирования, имитационное и математическое моделирование, реакция гидрирования диоксида углерода (реакция Сабатье)

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы

Приборостроение

Лисютенко А. С., Мирсаитов С. Ф., Титов А. А.

Предложено устройство для измерения параметров сальтирующих песчинок, использующее акустооптический модулятор для формирования измерения скорости и размера песчинок. Данное устройство представляет собой инновацию в области исследования экологических проблем, связанных с опустыниванием территорий. Уникальным это устройство делает использование акустооптического модулятора. В основе принципа работы этого устройства лежит метод расчета параметров песчинок, с помощью дифракционной картины, получаемой при прохождении излучения через АОМ. Устройство состоит из двух каналов, для каждого из которых были рассчитаны необходимые параметры, и выполнена точностная оценка работы устройства.

Ключевые слова: опустынивание, лазерный модуль, акустооптический модулятор, фотоприемник, объектив, частотомер, фазовый детектор, цифровой осциллограф

Радиоизмерительные приборы

Величко А. П., Манзюк К. И., Резник К. Н.

Рассмотрены вопросы, связанные с разработкой инфракрасной системы наземного базирования, следящей за Солнцем в автоматическом режиме, определены конфигурация и основные характеристики такой установки, рассчитан кинематический узел, обеспечивающий необходимую точность наведения и сопровождения объекта.

Представляемая измерительная установка может быть интересна для специалистов и организаций, связанных с исследованием и прогнозированием метеорологической ситуации, а также с экологическим мониторингом в каком-либо регионе. Широкое применение такой аппаратуры совместно с другими метеорологическими системами обеспечит оперативный экоконтроль за состоянием приземного слоя атмосферы.

Ключевые слова: Солнце, наведение, слежение, измерение, погрешность, инфракрасная установка

Обработка изображений

Шигаев А. К., Лучкин Р. С., Машкин М. Н., Тюрин В. С.

Рассматривается алгоритм обработки черно-белых малоконтрастных изображений, решающий задачу выделения области локализации космических объектов (КО) и их идентификации. Разработка алгоритма проведена в условиях существенной априорной неопределённости относительно формы КО и вероятностного описания фоновой обстановки. Вводится критерий качества решения задачи, а также выделяются параметры, оказывающие наибольшее влияние на качество обработки. Приведены примеры обработки реальных изображений.

Ключевые слова: оптическое изображение (ОИ), космический объект, картинная плоскость, алгоритм обработки, медианный фильтр, контур изображения

Информационно-измерительные и управляющие системы

Чан К. Д.

В статье рассмотрена задача оценки точности определения траектории самолета с помощью информационно-вычислительного комплекса (ИВК) бароинерциального типа. Решение данной задачи предлагается на основе применения комплексного математического моделирования микро и макро моделей систем летательного аппарата. Проведено моделирование движения самолета в режим посадки по глиссаде и получены оценки ошибки определения высоты самолета с разными структурными алгоритмами оценки высоты.

Ключевые слова: фазовая привязка, посадка самолета, бароинерциальная система, информационно-вычислительный комплекса, приемник воздушного давления

Радиотехника и связь

Радиотехника

Ефимов Е. Н., Шевгунов Т. Я.

В работе рассмотрено применение искусственных нейронных сетей (ИНС) для решения задачи формирования оценки направления прихода сигнала в пассивных системах радиолокации. Оптимальным методом решения данной задачи является построение оценки по методу максимального правдоподобия, состоящее в максимизации целевой функции, зависящей от направления прихода и данных, вычисленных на основе принятых сигналов. Оптимальный метод обладает высокой точностью получаемой оценки, однако её выражение не имеет явной алгебраической формы, поскольку оценка достигается путём проведения численной оптимизации, реализация которой требует больших вычислительных затрат. В данной работе предлагается альтернативное решение, основанное на применении ИНС типа многослойный персептрон со специальным оконечным нейроном. Такая сеть после своего обучения, проводимого по детерминированной схеме на основе модельных данных, позволяет значительно снизить требуемую вычислительную мощность за счет допустимого снижения точности получаемой оценки.

Ключевые слова: нейронные сети, многослойный персептрон, математические методы моделирования, радиопеленгация, радиолокация, метод максимального правдоподобия, граница Крамера-Рао

Ивануткин А. Г., Казьмин А. И.

Представлен один из подходов к оценке эффективности радиотехнического обеспечения полётов авиации как информационного процесса с помощью военно-экономических и военно-технических показателей. Приведены требования к радиотехническому обеспечению полётов авиации. Представлен системный подход к оценке системы радиотехнического обеспечения полётов авиации.

Ключевые слова: радиотехническое обеспечение полётов, воздушное судно, эффективность, показатель, живучесть системы, информационный обмен

Антенны

Зыков Л. С.

В статье рассмотрены виды излучателей для активных фазированных антенных решёток для двух диапазонной и широкополосной работы. Представлены варианты построения излучателей, выпускаемых в России и в других странах. Приведены характеристики рассматриваемых антенн.

Ключевые слова: фазированные антенные решётки, многодиапазонные антенны, широкополосные антенны

Радиолокация и радионавигация

Кишко Д. В.

В работе рассмотрен алгоритм синхронизации передатчиков пространственно-разнесенных модулей псевдоспутниковых радионавигационных систем посадки летательного аппарата. Предлагаемый алгоритм исключает процедуры калибровки приемо-передающих трактов модулей, относится к двухсторонним методам синхронизации и позволяет осуществлять синхронизацию передатчиков одновременно с реализацией целевой функции системы. Показано, что ошибка синхронизации пространственно-разнесенных модулей зависит от точности оценки измерений параметров радиосигналов каждого модуля, а также от точности определения расстояний между фазовыми центрами антенн приемо-передающих модулей. Предлагаемый алгоритм обеспечивает среднеквадратическую ошибку синхронизации пространственно-разнесенных порядка 0.01-0.06 нс.

Ключевые слова: синхронизация, фазовая привязка, сличение шкал времени, пространственно-разнесенные системы, псевдоспутниковые системы

Кишко Д. В.

В статье исследуется алгоритм определения координат статичного объекта на основе фильтрации неоднозначных фазовых измерений сигналов радионавигационных систем. Рассматриваемый алгоритм является модификацией алгоритма, представленного в [1], в части реализации шага коррекции. Описаны особенности обработки указанных измерений и приведен сравнительный анализ рассматриваемого алгоритма. Приведены результаты моделирования работы алгоритма для локальных радионавигационных систем c малыми базами между передатчиками. Проанализированы зависимости характеристик точности и времени сходимости исследуемого алгоритма. В заключении сделаны выводы об особенностях применения алгоритма и возможных улучшениях.

Ключевые слова: псевдофазовые измерения, разрешение неоднозначности, многомодовая фильтрация, навигационные системы, координаты, GPS, ГЛОНАСС

Валайтите А. А., Никитин Д. П.

В работе рассматривается возможность использования информации, передаваемой в сигнале MADOCA-LEX японской спутниковой навигационной системы (СНС) QZSS в качестве источника высокоточной эфемеридно-временной информации (ЭВИ) для организации режима высокоточного абсолютного местоопределения (англ. Precise Point Positioning — PPP). Приводится сравнительный анализ результатов вычисления позиции приемника в режиме PPP с использованием высокоточной ЭВИ от системы QZSS и других источников данных. Сделаны выводы о целесообразности применения ЭВИ, поставляемой системой QZSS для задач реального времени.

Ключевые слова: глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС), высокоточная эфемеридно-временная информация (ЭВИ), квази-зенитная спутниковая система (англ. The Quasi-Zenith Satellite System - QZSS), сообщение MADOCA-LEX, Precise Point Positioning (PPP), GPS, ГЛОНАСС

Перов А. И., Днепров В. В.

В статье рассмотрена потенциальная (в смысле нижней границы Рао-Крамера) точность оценок углов ориентации объекта по сигналам спутниковых радионавигационных систем. Приведены аналитические выражения и результаты их анализа для различных тактических ситуаций. Показано, что с увеличением числа точек приема уменьшается наиболее вероятное значение среднеквадратической ошибки оценки углов и сужается разброс ее возможных значений.

Ключевые слова: спутниковые радионавигационные системы, угловая ориентация объекта, нижняя граница Рао-Крамера

Информатика, вычислительная техника и управление

Системный анализ, управление и обработка информации

Воронцов В. А., Федоров Е. А.

В данной статье приводится описание научно исследовательской работы по созданию программно-математической модели с элементами интеллектуальной системы для оперативного контроля состояния космического аппарата, которая будет применяться для наземного программного комплекса. Данная работа позволяет решать следующие задачи:

  1. Возможность избежать непредвиденных нештатных ситуаций в космическом аппарате.

  2. Прогнозирование возможных отказов с некоторой долей вероятности.

  3. Возможность применения частичной автоматизации принятия решений для ликвидации отказов на борту.

Ключевые слова: интеллектуальная система, диагностика, контроль состояния, оперативный мониторинг, бортовые системы КА

Автоматизация управление технологическими процессами

Анамова Р. Р.

Статья посвящена вопросам разработки программного обеспечения для полного цикла подготовки аддитивного производства. Разработанные авторами математическое обеспечение и программные компоненты технологической подготовки производства позволяют осуществлять компоновку рабочей камеры оборудования, генерацию послойного представления и составлять управляющие команды в формате G-code. Проведенная валидация разработанного программного обеспечения доказала правильность выбранного математического и алгоритмического обеспечения. Схожесть технологических процессов позволяет говорить о применимости разработанных методик для всех типов оборудования аддитивного производства.

Ключевые слова: аддитивное производство, программное обеспечение, технологическая подготовка, компоновка камеры, генерация послойного представления, G-code

Математическое и программное обеспечение

Панкратов А. В., Якимов В. Л., Маковский В. Н.

Рассмотрен механизм отображения высокоуровневого описания цифрового устройства на конфигурирующую битовую последовательность при проектировании ПЛИС. Показана возможность выделения семейства битовых последовательностей, соответствующих заданной схеме. Приведен пример неустранимой избыточности конфигурирующей битовой последовательности для узлов коммутирующих матриц.

Ключевые слова: проектирование программируемых логических интегральных схем, битовый конфигурационный поток, коммутирующие матрицы

Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Гинзбург И. Б., Падалко С. Н.

В работе представлен новый класс кроссплатформенных веб-приложений как компонент Единой территориально-распределенной информационной системы дистанционного зондирования Земли (ЕТРИС ДЗЗ), расширяющий возможности этой системы. При этом предлагается использовать набор клиентских и серверных компонентов для управления автоматической актуализацией локального хранилища кода веб-приложения и данных, полученных с сервера, что избавляет от необходимости постоянного соединения с сервером и позволяет клиентским веб-приложениям работать автономно с полученными данными при любых сбоях соединения или в тех местах, где соединение с сервером недоступно. Одновременно решаются задачи обеспечения кроссплатформенности, отказоустойчивости и автономности клиентского приложения. В результате их решения в качестве терминалов ЕТРИС ДЗЗ могут использоваться, в том числе, мобильные устройства, в памяти которых накапливается и автоматически актуализируется необходимая тематическая информация.

Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, космическая информация, клиентские приложения для систем обработки космической информации, мобильные приложения, автономные веб-приложения

Системы автоматизации проектирования

Куи М. Х.

В статье рассмотрено решение этой проблемы автоматизации размещения и ориентации солнечных батарей и концентраторов как на земле, так и на космических летательных аппаратах. Цель исследования — оценить взаимное затенение солнечных батарей как между собой, так и другими объектами (например, космической станцией). Данная задача рассматривается как оптимизационная задача математического программирования, направленная на максимально эффективное использование этих высокотехнологичных источников энергии в космических орбитальных станциях и космических поселениях. Метод решение — геометрическое моделирование космической станции и солнечных батарей с определенной ориентацией. В качестве метода моделирования использованы рецепторные геометрические модели, дискретизирующие пространство размещения как батарей, так и самой космической станции.

Ключевые слова: автоматизация проектирования, гелиоэнергетика, солнечные батареи, космический летательный аппарат, гелиостат, ориентация, затенение, рецеп-торные геометрические модели

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2017

Вход