2023. № 129

Рассматривается задача о движении твердого тела с неподвижной точкой, помещенного в свободный молекулярный поток частиц. Считается, что поток частиц является достаточно разреженным, взаимодействие между частицами отсутствует. Определяются стационарные движения тела в потоке частиц, получены условия их устойчивости.

Ключевые слова: тело с неподвижной точкой, свободный молекулярный поток, стационарные движения, устойчивость

Рассматривается монореактивный гармонический осциллятор с тремя грузами. Для целей настоящей работы удобно использовать плоскую трехкоординатную систему аналогичную трехфазной системе координат, применяемой в электротехнике. Для произвольного вектора R, лежащего в трехкоординатной плоскости, начало которого совпадает с началом координат, справедлива Теорема 1. Координаты x₁, x₂, x₃ вектора R образуют правильный треугольник, размер которого не меняется при произвольном повороте вектора R. Теорема 2. Середина вектора совмещена с центром треугольника x₁x₂x₃. Половина вектора R играет роль кривошипа, который в реальных устройствах нужен для развития угловой скорости и сообщения момента силы для компенсации диссипативных потерь. В монореактивном гармоническом осцилляторе с тремя грузами могут возникать свободные синусоидальные колебания любой заданной частоты, которая определяется исключительно начальными условиями.

Ключевые слова: несбалансированность, асимметрия, виброзащита, симметричная схема, трехкоординатная система, кинематика

Проведен обзор литературы с целью изучения и состояния проблемы прогнозирования предела выносливости резьбовых деталей. Рассмотрены гладкие детали и детали с концентраторами напряжений. Установлены основные причины разрушения резьбовых деталей. Изучено влияние упрочнения поверхности резьбовых деталей методами поверхностного пластического деформирования. Установлено, что упрочнение поверхности приводит к появлению в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений, которые увеличивают предел выносливости резьбовых деталей. Рассматриваются методы прогнозирования предела выносливости резьбовых деталей, дается оценка их точности и достоверности. Отдельным блоком рассматриваются вопросы моделирования напряженно-деформированного состояния нагруженной резьбовой детали с целью определения предела выносливости численными методами. На основе обзора делается вывод о необходимости разработки метода прогнозирования предела выносливости упрочненных резьбовых деталей с учетом технологии изготовления, усилий затяжки, условий эксплуатации и других факторов.

Ключевые слова: резьбовые детали, концентрация напряжений, остаточные напряжения, поверхностное упрочнение, моделирование напряженно-деформированного состояния, прогнозирование предела выносливости

В работе рассматривается подход к проектированию подкрепленных тонкостенных конструкций, основанный на применении метода топологической оптимизации для моделей оболочек переменной толщины. Рассматривается задача выбора оптимальной конструктивно-силовой схемы в зоне излома крыла большого удлинения. Представлена формулировка задачи оптимизации и результаты расчетов для трех вариантов угла стреловидности концевой части крыла с заданной нагрузкой в виде распределенного аэродинамического давления и сосредоточенных усилий в точках закрепления элементов механизации. Численное моделирование проводится с использованием моделей оболочек типа Миндлина-Рейсснера, локальная толщина которых определяется значениями дополнительной узловой переменной, вводимой в задаче топологической оптимизации. По результатам решения задачи оптимизации с целевой функцией в виде полной энергии деформаций определяется оптимальное распределение толщин по элементам модели при заданных ограничениях на массу конструкции и высоту ребер жесткости, возникающих в решении. Регуляризация решения обеспечивается выбором минимального размера элементов конечно-элементной сетки. Показано, что применяемая методика и результаты топологической оптимизации могут быть использованы для выбора оптимальной конфигурации силового набора подкрепленных тонкостенных конструкций, обладающих повышенной весовой эффективностью.

Ключевые слова: конструктивно-силовая схема, топологическая оптимизация, проектирование, подкрепленные панели, модели оболочек переменной толщины, зона излома крыла

В работе развиваются подходы к математическому моделированию распространения нелинейных волн деформации в сплошных разнородных средах. Данные модели актуальны и научно значимы для перспективной авиакосмической техники в связи с все более широким применением современных композитных материалов, обладающих существенно нелинейными физико-механическими свойствами. Предложена математическая модель применительно к каналам кольцевого и круглого сечений, полностью заполненным вязкими жидкостями, и образованными двумя соосными цилиндрическими оболочками. Материал оболочек считается несжимаемым и обладает физическим законом с дробной степенной нелинейностью, связывающим напряжения, деформации и интенсивность деформаций. Для разработки модели осуществлен вывод уравнений динамики цилиндрической оболочки с дробной нелинейностью (нелинейность Шамеля). Сформулирована связанная задача гидроупругости двух коаксиальных цилиндрических оболочек, заполненных вязкими жидкостями. Динамика жидкости рассмотрена в рамках модели нюьтоновской несжимаемой жидкости. Движение жидкости в кольцевом и круговом каналах изучается как ползущее. Проведен асимптотический анализ задачи гидроупругости и получена система двух нелинейных эволюционных уравнений, обобщающих уравнение Шамеля. Теоретически показано, что в рассматриваемой постановке наличие вязкой жидкости в круговом канале не оказывает влияние на нелинейный волновой процесс в оболочках-стенках канала. Предложена новая разностная схема для решения полученной системы двух нелинейных уравнений, на основе применения техники базисов Гребнера. Проведена серия вычислительных экспериментов, которые показали, что уединенные нелинейные волны деформации в стенках рассматриваемых каналов являются солитонами.

Ключевые слова: математическое моделирование, нелинейные волны деформации, соосные оболочки, вязкая жидкость, дробная нелинейность, несжимаемый материал

Разрушения оболочечных конструкций — это редкая техногенная катастрофа, возникающая по многочисленным причинам. При проектировании конструкций оболочечного типа производят расчеты на прочность и устойчивость учитывают режимы эксплуатации, а на возникновение явления резонанса, которому подвержены тонкостенные оболочечные конструкции, реальные расчеты не производятся. Это происходит по причинам несовпадения существующих математических моделей с поведением реальных конструкций. Для борьбы с явлением резонанса конструкторы, обычно увеличивают запасы прочности при расчете оболочек, что увеличивает стоимость объектов, но полностью не решает проблему. В данной работе авторами выполнено уточнение расчетной модели процесса колебаний оболочки малой длины (кольца), несущей малую присоединенную массу с учетом крутильных колебаний, и проведена экспериментальная проверка полученной модели.

Ключевые слова: колебания, тонкостенная оболочка, крутильные колебания, малая присоединенная масса

В работе рассматривается вариант задачи о плоской свободно опертой пластине, нагруженной сосредоточенной силой, приложенной со смещением по отношению к центру пластины и действующей по нормали к ее поверхности. Для такой задачи методика топологической оптимизации, сформулированная ранее авторами для моделей пластин переменной толщины, предлагает простое решение по выбору оптимальной ориентации ребер жесткости, обеспечивающей минимальные прогибы пластины под нагрузкой. Возникающие ребра жесткости в решении задачи топологической оптимизации располагаются симметрично относительно центральной плоскости пластины, а угол между ними зависит от величины смещения точки приложения нагрузки. Для проверки эффективности используемой методики оптимизации предложено рассмотреть аналогичную задачу для плоско-пространственной рамы, в которой структура элементов повторяет расположение ребер жесткости, возникающих в решении задачи топологической оптимизации для пластины. Решение для задачи о деформациях рамы может быть легко построено в аналитической замкнутой форме. На основе этого решения удается определить оптимальный угол раскрытия элементов рамы для заданного расположения точки приложения нагрузки. Показано, что имеет место качественная согласованность между оптимальной геометрией рамы, найденной из аналитического решения, и оптимальной геометрией соответствующей подкрепленной пластины, найденной из решения задачи топологической оптимизации. В частности, установлена одинаковая характерная зависимость оптимального угла раскрытия ребер жесткости от величины смещения точки приложения нагрузки относительно центра пластины.

Ключевые слова: топологическая оптимизация, подкрепленные панели, плоско-пространственная рама, аналитическое решение

В работе рассматривается нестационарная задача о воздействии плоской волны давления на сферическую оболочку в упругой среде. Для построения аналитического решения нестационарной задачи дифракции плоской волны давления на сферической полости в упругой среде, подкреплённой тонкой оболочкой, искомые и заданные функции представлены в виде рядов по полиномам Лежандра и Гегенбауэра. Метод решения основан на разложении в ряды по системе собственных функций и применении интегрального преобразования Лапласса по времени. В результате построены аналитические выражения для всех искомых функций, что позволяет исследовать нестационарное напряженно-деформированное состояние и перемещения как на оболочке, так и в любой точке упругой среды.

Проблемы дифракции упругих волн на различного типа неоднородностях относятся к числу наиболее сложных и актуальных задач динамики деформируемых тел. В прикладном отношении это объясняется тем обстоятельством, что информация о динамическом напряженно-деформированном состоянии в окрестности этих неоднородностей представляет большой интерес для различных целей. Кроме того, наличие неоднородности (включения, полости, выреза, локального изменения свойств и т.д.) является непременным условием, возникающих в различных областях современной техники. К таким задачам относятся: создание новых конструкций, работающих при динамических нагрузках, разработка новых композитных материалов и внедрение их при создании инженерных сооружений, современные задачи геофизики и сейсмологии, а также ряд других задач научно-технического характера.

Ключевые слова: задачи дифракции упругих волн, метод решения собственных функций, сферическая оболочка в упругой среде, динамическое напряженно-деформированное состояние

В статье представлена двумерная физико-математическая модель тепловых и электрических процессов в многоканальном полом катоде с прокачкой плазмообразующего газа. Предлагается модель описания эрозионных процессов в катоде: испарение, распыление и осаждение катодного материала (рециклинг). Рассматривается течение частично ионизованной плазмы с примесью катодного материала. Модель использована при расчете характеристик экспериментальных конструкций катодов. Получено удовлетворительное согласие с экспериментом.

Ключевые слова: полый катод, дуговой разряд, частично ионизованная плазма, эрозия, распыление

В данной работе рассмотрена и решена задача о течении вязкой жидкости между источником и стоком при малых числах Рейнольдса. Приведено аналитическое решение уравнения Стокса при использовании биполярных координат. Искомая функция тока представлена в виде суммы из двух составляющих, первая из которых удовлетворяет граничным условиям, а использование второй составляющей удовлетворяет исходное уравнение Стокса в биполярной системе координат. Аппроксимация первой составляющей функции тока простой зависимостью позволяет свести исходное уравнение с переменными коэффициентами к трем обыкновенным дифференциальным уравнениям с постоянными коэффициентами относительно второй составляющей функции тока. Для полученных трех обыкновенных дифференциальных уравнений приведено аналитическое решение. Показаны примеры рассчитанной функции тока в безразмерном виде для разных расстояний между источником и стоком. Сравнение расчетных значений функции тока с экспериментальными данными из литературы показывает достаточную сходимость.

Ключевые слова: ламинарное течение, вязкая жидкость, функция тока, уравнения Стокса, биполярные координаты

На базе современных методов численного моделирования проводиться оптимизация толстого аэродинамического профиля с целью улучшения его аэродинамических свойств. Путем оптимизации формы профиля удалось существенно повысить его аэродинамическое качество. Показано, что с помощью активного метода управления обтеканием оптимизированного аэродинамического профиля (применение вихревых ячеек) повышено аэродинамическое качество до уровня хороших авиационных профилей.

Ключевые слова: численное моделирование, оптимизация, вихревая ячейка, турбулентность

Выведено граничное условие с учётом диссипации энергии вблизи линии трёхфазного контакта на основе общего принципа Гамильтона—Остроградского. Из полученного граничного условия на линии контакта вытекают условие сохранения угла смачивания и условие неподвижной линии трёхфазного контакта. Разработан численный алгоритм расчёта коэффициента затухания за счёт диссипации энергии вблизи линии трёхфазного контакта на основе метода конечных элементов. В данной работе маятник и спиральная пружина моделируют воздействие массовых сил и сил поверхностного натяжения соответственно, а влияние вязкости жидкости учитывается линейным демпфером. Дана количественная оценка влияния числа капиллярности C_a (соотношение силы вязкости и силы поверхностного натяжения), числа Бонда B₀ (соотношение массовых сил и силы поверхностного натяжения) и коэффициента заполнения сосуда жидкостью β (соотношение объёма жидкости к объёму полости сосуда) на коэффициент затухания и собственную частоту колебаний капиллярной жидкости.

Ключевые слова: линия трёхфазного контакта, угол смачивания, маловязкая жидкость, комплексная частота, механический аналог, метод конечных элементов

Описаны основные задачи обработки радиосигналов, решаемые авиационными средствами радиотехнического наблюдения. Показана взаимозависимость принимаемых решений при обнаружении, разрешении, оценке параметров и распознавании радиосигналов источников радиоизлучения. Для случая принадлежности радиосигналов источника радиоизлучения априорной библиотеке типов обоснован порядок выполнения задач обработки. На основе байесовского синтеза разработан алгоритм, в котором решается задача априорной неопределенности за счет изменения последовательности выполнения процедур обработки радиосигналов. Представлена блока схема разработанного алгоритма. Выполнена оценка реализуемости разработанного алгоритма.

Ключевые слова: радиотехническое наблюдение, обработка информации, оценка параметров, разрешение, обнаружение, распознавание, байесовский синтез

В статье рассмотрены постановка задачи и результаты численного моделирования для конформной цилиндрической антенной решетки с прямоугольным печатным излучателем линейной поляризации, рассчитанным на частоту 2,4 ГГц, которая размещается на БПЛА. Такой подход справедлив применяя аппроксимацию отдельных участков летательного аппарата простыми геометрическими фигурами. Рассмотрена задача сканирования лучом в секторе φ_ск=225^о θ_ск=30^о.

Ключевые слова: печатная антенна, конформные антенны, моделирование антенн, CST Microwave Studio

Оценка частоты дискретизированного гармонического сигнала является важной задачей при обработке сигналов во многих приложениях, таких как радиосвязь, системы мониторинга и управления. и другие. Дискретные спектры можно использовать для измерения частот синусоидальных составляющих сигнала. Такое измерение заключается в оцифровке составного сигнала, выполнении оконной обработки отсчетов сигнала и вычислении их дискретного амплитудного спектра, обычно с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье. Однако частоту синусоидальной составляющей можно определить с улучшенным разрешением, используя моментный метод наибольшего последовательного элемента спектра, соответствующего этой составляющей. Абсцисса его максимума представляет наилучшее частотное приближение.

Предложен алгоритм оценки частоты дискретизированного гармонического сигнала ограниченной длительности методом моментов, позволяющим получить средневзвешенную оценку положения пика энергетического спектра. Методическая составляющая погрешности зависит от степени близости истинного значения частоты и положения энергетического центра, обусловленного видом оконной функции. Погрешность определяется шагом частотной сетки быстрого преобразования Фурье (БПФ), видом используемой оконной функции, длительностью интервала дискретизации сигнала. Показано заметное влияние четной и нечетной структуры учитываемых спектральных линий. В области симметрии четной структуры спектра при изменении уровней главных компонент образуется скачок методической погрешности, которую можно исключить ведением поправки или ограничить диапазон рабочих частот областью нечетной симметрии. Предложено ввести в алгоритм оценку структуры спектра и автоматически выбирать для расчета частоты четное число спектральных линий для спектра близкого к четной симметрии и нечетное число при нечетной симметрии. При этом максимальная методическая погрешность может быть уменьшена на порядок и более. Некоторые окна позволяют увеличить разрешение измерения частоты более чем на порядок. Целью этой статьи также является показать, что даже лучшие результаты достигаются при использовании окна Чебашевой. Этот метод был использован для настройки систем измерения в системах контроля и управления.

Ключевые слова: частота, гармонический сигнал, методы оценки частоты, отсчет, погрешность, спектр, несимметричная структура, быстрое преобразование Фурье, метод момента

Статья посвящена исследованию помехоустойчивости когерентных квадратурных приемников, использующих сигналы с дискретной фазовой модуляцией. В статье рассмотрено воздействие аддитивной смеси белого гауссовского шума и непреднамеренной помехи с угловой модуляцией во время приема BPSK и QPSK сигналов. Ширина спектра помехи с угловой модуляцией и ее центральная частота совпадают с шириной спектра и центральной частотой полезного сигнала. В качестве показателя качества функционирования приемника использовалась вероятность битовой ошибки. В статье приводится аналитичческое исследование зависимости вероятности битовой ошибки от отношения мощности полезного сигнала и мощностей воздействующих на приёмник непреднамеренной помехи с угловой модуляцией и белого гауссовского шума. Приведена связь полученных выражений с известными выражениями описывающими воздействие отдельно белого гауссовского шума и непреднамеренной помехи с угловой модуляцией на когерентный приемник сигналов с дискретной фазовой модуляцией. В статье приведено, как указанные выражения могут быть получены из полученных путем предельного перехода. С помощью полученных выражений показано, что при определённых мощностях непреднамеренной помехи возможно существенное изменение характера зависимости вероятности битовой ошибки от отношения сигнал-шум. Полученные аналитические зависимости вероятности битовой ошибки при приеме BPSK и QPSK сигнала на фоне непреднамеренных помех и белого гауссовского шума могут быть использованы для оценки электромагнитной совместимости систем связи, использующих сигналы с дискретной фазовой модуляцией.

Ключевые слова: помехоустойчивость, помеха с угловой модуляцией, электромагнитная совместимость, вероятность битовой ошибки, BPSK, QPSK

В работе приведены результаты по разработке аппаратно-программного комплекса для отработки методов слепой обработки сигналов в задаче уменьшения влияния помех в системах передачи и извлечения информации. Разработанный аппаратно-программный комплекс включает в себя два формирователя сигнала, многоканальный приемник и персональный компьютер. Приёмник основан на использовании концепции программно-определяемого радио (SDR — Software Defined Radio) и состоит из восьми аналого-цифровых преобразователей, программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) и каскада PCI-Express для передачи данных в ПК для последующей обработки и демодуляции. В работе приведено описание и функциональное назначение каскадов приема и обработки сигналов, а также приведены результаты верификации аппаратно-программного комплекса. Полученные результаты свидетельствуют о возможности практического применения методов слепой обработки сигналов для компенсации помех в радиосистемах передачи информации. При верификации аппаратно-программного комплекса была определена предельная битовая скорость передачи данных в режиме непрерывного потока бит при обработке смесей сигнала ФМн-2 с импульсными помехами различной формы. Данная скорость передачи составила 905 бит/c. Для увеличения предельной скорости возможно применение более мощного ПК, или перенос демодулятора и алгоритмов слепой обработки сигналов на ПЛИС.

Ключевые слова: слепая обработка сигналов, программно-аппаратный комплекс, программно-определяемое радио, ПЛИС, программируемая логическая интегральная схема, повышение помехоустойчивости радио

Для исследованного ранее многоканального приемника с субдискретизацией определяется максимальный уровень сложности сигнальной обстановки, при котором возможно его применение. Для этого путем моделирования оценивается количество импульсов, одновременно обрабатываемых с заданным качеством. Критерием качества является вероятность правильной классификации, не превышающая величину 0,8. Для этого вероятность аномальной ошибки определения частотно-временных параметров импульса должна быть не более 0,1. Численный эксперимент показал, что это условие выполняется при количестве наложенных во времени импульсов не более 4...5 (в зависимости от параметров приемника). Расчетным путем показана возможность передачи потока дескрипторов импульсов по интерфейсу 10GE, считая, что в каждом окне анализа формируются дескрипторы пяти импульсов. Запас пропускной способности канала передачи данных составляет более, чем 6 раз. Результаты могут использоваться для обоснования состава средств широкополосного анализа в зависимости от ожидаемого уровня сложности, выбора параметров многоканального приемника с субдискретизацией и прогнозирования появления в нем аномальных ошибок определения частотно-временных параметров импульсов.

Ключевые слова: приемник с субдискретизацией, субдискретизация, широкополосный приемник, цифровой приемник, частотно-временные параметры, software-defined radio, программно-определяемый приемник, 10 гигабитный Ethernet, дескриптор импульса

Рассматривается задача траекторной обработки радиолокационной информации для аэробаллистического объекта. Для повышения точности сопровождения такого объекта предложено использовать многомодельный подход. Выбрана структура многомодельного алгоритма. Описаны системы координат, которые используются при решении задачи: местная прямоугольная система координат, антенная прямоугольная система координат, биконическая система координат антенны. Предложен 3-х модельный алгоритм решения задачи в местной прямоугольной системе координат. В нем для описания движения аэробаллистического объекта используются модели прямолинейного равномерного движения с малыми возмущениями, равноускоренного движения с малыми и большими возмущениями. Характеристики предложенного алгоритма исследованы путем моделирования. Представлены результаты сравнения предложенного алгоритма с другими известными алгоритмами. Результаты исследования позволяют сделать вывод о высокой эффективности предложенного 3-х модельного алгоритма по сравнению с другими.

Ключевые слова: траекторная обработка, радиолокация, аэробаллистический объект, фильтр Калмана, многомодельный алгоритм

В настоящей работе рассматривается результат синтеза динамической системы, описывающей поведение системы амортизации и демпфирования бесплатформенного инерциального измерительного прибора для космического аппарата. В качестве чувствительных элементов в приборе применяются высокочувствительные вибрационно-струнные акселерометры собственной разработки филиала АО «ЦЭНКИ» — «НИИ ПМ имени академика В.И. Кузнецова». Акселерометры с учетом внутренней системы амортизации можно описать как колебательные звенья с малым коэффициентом демпфирования и конечным свободным перемещением, что ограничивает их применение при внешних вибрационных высокоэнергетических воздействиях. Необходимость применения дополнительной системы амортизации в приборе диктуется использованием показаний прибора в системе управления космического аппарата во всех режимах полета, включая нештатные. Эта система амортизации также является колебательным звеном, влияющем на систему амортизации в акселерометре и испытывающим ответное влияние от нее. В результате задача сводится к разработке системы с обратными связями, охватывающими колебательные звенья, и проведению ее последующего анализа. На вход системы поступает линейное ускорение в виде случайного сигнала с определенным спектром, а выходом является линейное перемещение, которое необходимо держать в определенных пределах.

В филиале АО «ЦЭНКИ» — «НИИ ПМ имени академика В.И. Кузнецова» есть опыт разработки динамической системы прибора-прототипа стойкого к внешним механическим воздействиям. В данной статье рассматривается процесс проектирования, разработки и анализа линейной модели системы амортизации и демпфирования, описанной на языке Python, и подтвердившей принципиальную возможность обеспечения заданных требований к стойкости прибора к входным воздействиям. В результате обнаружена оптимальная область динамических характеристик системы амортизации и демпфирования. В дальнейшем полученные данные будут использованы для моделирования нелинейной системы и ее углубленного анализа.

Ключевые слова: анализ, система, динамические характеристики, спектр, вибрация, инерциальный прибор, вибрационно-струнный акселерометр, Python

В настоящее время наблюдается стремительное развитие беспилотной авиации и расширение сферы её применения. Помимо применения в хозяйственной деятельности растёт круг задач беспилотной авиации специальными службами и в военной сфере. Особую опасность представляют собой малоразмерные и малозаметные беспилотные летательные аппараты. Возникает проблема обнаружения, сопровождения и перехвата малозаметных целей для защиты охраняемых социально значимых объектов. В статье предложен метод интеграции управления средств обнаружения, сопровождения и перехвата беспилотной авиации, а также синхронизации управления решением этих задач. Приведено описание открытого протокола передачи информации, используемого в беспроводном канале двустороннего обмена для управления средством перехвата. Определены классы возможных объектов перехвата и структура комплекса для организации процесса перехвата. Предложены сценарии вариантов перехвата и приведены их временные характеристики, а также описаны варианты радиолокационных станций, обеспечивающих обнаружение малоразмерных и малозаметных объектов с низкими значениями эффективной площади рассеяния.

Также в статье описана актуальная в настоящее время задача идентификации признаков воздушных объектов, наблюдаемых радаром, для распознавания и принятия решений с выделением классов искусственного и естественного происхождения. Определены методы извлечения полезных данных из отраженных сигналов с использованием свёрточной нейронной сети. Рассмотрены два варианта построения нейронной сети, в которых входные данные представлены в виде графического представления спектра отраженного сигнала (в оттенках серого) и в виде массивов чисел.

Ключевые слова: радиолокационная станция, беспилотный летательный аппарат, беспилотная авиация, обнаружение воздушных объектов, нейронная сеть

Статья посвящена анализу и синтезу оптимальных многоциклевых систем дистанционного зондирования на базе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Рассмотрены и решены две задачи оптимизации. В первой задаче циклы измерений в количестве отличаются тем, что высота полета в каждом цикле различна и ставится задача определить оптимальную зависимость между высотой полета и длительностью цикла. Показано, что специально сформированный функционал цели, названный «площадью полета БПЛА», достигнет минимума, если высота полета будет убывать по мере увеличения длительности цикла измерений.

Вторая задача оптимизации предусматривает вычисление оптимальной зависимости длительности цикла от длины дистанции пройденной в течение одного цикла.

Показано, что при наличии прямой связи между указанным показателями количество информации, добываемой в многоциклевом режиме, достигает максимальной величины.

Ключевые слова: многоциклевый режим, дистанционное зондирование, беспилотный летательный аппарат, оптимизация, высота полета

В статье представлены результаты исследований, направленных на разработку способа и устройства определения технического состояния элементов остекления кабин воздушных судов (ВС). Рассмотрены технические пути построения оптико-электронной системы неразрушающего контроля, способной определять величину перемещения элементов остекления самолета в ходе изменения избыточного давления внутри кабины ВС. В качестве инструмента неразрушающего контроля предлагается использовать метод спекл-структур оптического излучения, принцип действия которого основан на определении величины перемещения элементов остекления по анализу изменения параметров регистрируемых спекл-полей. Для практической реализации предложенного способа разработана оснастка для установки и зондирования спекл-полем участков остекления кабины ВС, а также программный модуль регистрации и обработки регистрируемых спекл-полей для последующей выдачи оператору величины перемещения контролируемых участков остекления при создании избыточного давления внутри кабины. Представлены результаты натурных испытаний экспериментального образца разработанного аппаратно-программного комплекса (АПК) в ходе определения герметичности кабин самолетов по анализу изменения величины выходов остекления из заделки. Результаты испытаний подтвердили заявленную возможность в определении величины выхода остекления из заделки с помощью разработанного АПК. Применение комплекса в ходе эксплуатации авиационной техники позволит существенно снизить экономические затраты, значительно уменьшить число допускаемых ошибок при определении величины выхода остекления из заделки и повысить вероятность определения разрушения клеевого соединения внутри заделки.

Ключевые слова: спеклы, остекление, выход из заделки, неразрушающий контроль, дефект, кабина

Системы прямого преобразования солнечной энергии на основе полупроводниковых фотоэлементов уже несколько десятилетий используются для авиационно-космической техники и наземных потребителей. В представленной работе была разработана информационно-управляющая система для комбинированной установки генерации электрической энергии при помощи преобразования солнечной и ветровой энергии. Комбинированная система, использующая два или более устойчивых источника энергии, известна как гибридная система возобновляемой энергии. Она поможет производить энергию непрерывно и позволит использовать один источник при отсутствии других, что является преимуществом. В исследовании предложена позиционирование гибридной системы преобразования энергии с использованием фотоэлектрических панелей, ветровой генерирующей установки и аккумуляторных батарей. В представленной работе была проведена оптимизация системы управления предложенной гибридной ветро-солнечной системы что значительно повысило её эффективность использования и надёжность работы. Исследуя выходные характеристики устройств генерирующей электростанции, была получена модель выходной мощности фотоэлектрической и ветровой энергии, а также модель зарядки и разрядки аккумуляторов. При разработке модели были использованы такие параметры, как среднегодовая чистая прибыль в качестве функции цели и характеристик региона и области, планируемого масштаба, взаимодополняющих свойств, коэффициента использования ресурсов и стабильности выхода в качестве ограничений. При помощи предложенного метода была построена модель для гибридной системы фотоэлектрического преобразования, ветровой генерации и аккумулирования энергии. Результаты эксперимента демонстрируют жизнеспособность и надежность этого подхода. Благодаря включению доходов от торговли выбросами модель становится более точной. Идеальный результат также более полезен. Распределение солнечных фотоэлектрических панелей влияет на общую выработку электроэнергии гибридной системой, как показано в статье. В ней используется солнечная панель, соединенная с гибридным контроллером и ветряной турбиной. Результаты показали, что непрерывное производство электроэнергии возможно, когда солнечная панель соединена с ветровой турбиной, что улучшает ее выходную мощность.

Ключевые слова: возобновляемая энергия, система накопления энергии, гибридная ветро-солнечная установка, аккумуляторная батарея, ветровая турбина, фотоэлектрическая система

Обосновывается проектный облик, схема полёта и массово-энергетические параметры многоразовой одноступенчатой ракеты-носителя (РН), обеспечивающей доставку полезной нагрузки (ПН) непосредственно на борт орбитальной станции, которая функционирует на солнечно-синхронной орбите (ССО) высотой 350 км и наклонением 97 град. Показано, что для универсальной РН, имеющей возможность транспортировки пилотируемых и беспилотных ПН, а также для повышения массового совершенства её конструкции, топливный отсек целесообразно изготавливать в виде моноблока с совмещёнными днищами и размещением ПН в передней части РН. Приводятся результаты оптимизации параметров и режимов работы двигательной установки орбитального маневрирования (ДОМ) и условий применения одноступенчатых многоразовых РН.

Ключевые слова: одноступенчатая ракета-носитель, транспортно-техническое обеспечение, проектный облик, массово-энергетические характеристики

В данной статье рассматривается автоматическое обнаружение и классификация беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и бронетанковой техники (БТ) в оптическом потоке для оптико-электронных систем. Алгоритм автоматического обнаружения и классификации объектов разработан на языке Python с использованием библиотеки OpenCV. В конце работы приводятся результаты экспериментального исследования разработанного алгоритма, на смоделированных и реальных изображениях в инфракрасном диапазоне. Предлагаемый алгоритм может быть использован для обнаружения объектов на неоднородном фоне в режиме реального времени оптико-электронной системой в инфракрасном диапазоне.

Ключевые слова: оптико-электронная система, беспилотный летательный аппарат, бронетанковая техника, нейронные сети