2023. № 133

В статье рассмотрена устойчивость стационарного вращения твёрдого тела, имеющего цилиндрическую полость, полностью заполненную несжимаемой криогенной жидкостью. Устойчивость стационарного вращения тела со стратифицированной жидкостью изучается на основе обыкновенных дифференциальных уравнений, коэффициенты которых определяются из решения краевых задач гидродинамики, не зависящих от времени. Отличительной особенностью всех криогенных жидкостей является неоднородное изменение плотности и температуры, наблюдаемое во всех режимах хранения и эксплуатации. Наиболее значительное расслоение криогенного компонента происходит в направлении действия внешнего поля массовых сил. Для исследования движений такой механической системы подходящей моделью является стратифицированная несжимаемая жидкость. Получены характеристические уравнения краевой задачи и движения твёрдого тела со стратифицированной жидкостью, стационарно вращающейся вокруг своей оси. Построены области устойчивости свободного вращения тела со стратифицированной жидкостью в безразмерных параметрах.

Ключевые слова: устойчивость вращения, криогенная жидкость, стратифицированная жидкость, свободные колебания

Рассмотрена задача определения напряженно-деформированного состояния двухслойной упругой полосы, находящейся в температурном поле, под действием поперечной изгибающей нагрузки. На коротких сторонах полосы могут быть наложены те или иные условия на перемещения или напряжения.

Для построения решения используется метод, названный в [1] методом Сен-Венана–Пикара–Банаха (SVPB). Будучи основанным на обобщении идей полуобратного метода Сен-Венана [2] и метода последовательных приближений Пикара [3], он позволяет для системы уравнений теории упругости найти все неизвестные путем последовательных вычислений без каких-либо предварительных гипотез. Безразмерные дифференциальные уравнения в частных производных с малым параметром тонкостенности для тонкой полосы записываются как интегральные относительно поперечной координаты подобно тому как это делается в методе Пикара. Затем уравнения и преобразованные соотношения упругости выстраиваются в последовательность, соответственно позволяющую последовательно вычислять неизвестные задачи, выражая их через получившиеся при интегрировании по поперечной координате четыре произвольные функции продольной координаты и интегральные коэффициенты от функции изменения жесткостей слоев в поперечном направлении. Имея такие формулы для всех искомых неизвестных задачи можно записать выражения для граничных условий на длинных сторонах для определения четырех произвольных функций интегрирования по Пикару [4]. Эти выражения представляют собой обыкновенные дифференциальные уравнения с малыми параметрами при производных по продольной координате. Их решениями являются медленно меняющиеся функции основного напряженно-деформированного состояния и быстро меняющиеся функции типа краевого эффекта. Константы интегрирования обоих решений определяются из граничных условий на коротких сторонах полосы. Для медленно меняющихся условия совпадают с классическими для балки. Не удовлетворенные классическим решением условия удовлетворяются с помощью постоянных интегрирования быстро меняющихся решений, добавляя к медленно меняющемуся решения краевого эффекта и особенности в углах полосы [5]. Подставив эти решения основных неизвестных в ранее полученные после первой итерации формулы, получим формулы для всех искомых неизвестных задачи теории упругости слоистой полосы, справедливые для каждой точки полосы.

Ключевые слова: плоская задача, слоистый материал, термонапряженное состояние, асимптотический подход, итерации, метод Сен-Венана–Пикара–Банаха

В статье приведена методика расчета амортизации спускаемых аппаратов (СА) при посадке на поверхности планет и их спутников. Рассмотрена задача посадки СА на рыхлый и твердый грунт. В качестве энергопоглотителей рассмотрены упругопластические материалы, соты и пенопласты, которые одновременно являются теплозащитой СА. Приведены результаты расчета перегрузок и времени удара для разных типов СА, а также глубина внедрения СА при посадке на рыхлый грунт.

Ключевые слова: амортизация, энергопоглотители, грунт; перегрузка, плотность грунта, скорость контакта спускаемого аппарата

Рассматриваются результаты численного моделирования процесса раскрытия трансформируемой зонтичной антенны космического аппарата – ретранслятора. Кинематическая схема конструкции антенны состоит из: спицы, зафиксированной шарнирно к неподвижному основанию; шатуна, соединенного шарнирно со спицей и ползуном и совершающих плоскопараллельное движение; ползуна, движущегося поступательно. Анализ результатов моделирования позволил выявить влияние характера инициализирующего усилия и используемых в конструкции материалов на конечную скорость, конечное ускорение, время раскрытия, потребное усилие инициализации, напряжение, амплитуду остаточных колебаний и их частоту, частоту и формы собственных колебаний элементов конструкции антенны космического аппарата.

Ключевые слова: космический аппарат, трансформируемая антенна, колебательный процесс, метод конечных элементов

В работе рассмотрены результаты экспериментальных исследований по проверке новой математической модели свободных колебаний тонкостенной пластины с жестко-защемленными краями. В настоящее время широко используются конструкции пластин с жестко закрепленными краями в самолетостроении и строительных конструкциях: зданиях и сооружениях, а также в различных отраслях промышленности. Вместе с тем на эти конструкции воздействуют различные нагрузки (ветровые, снеговые и вибрационные), что вызывает свободные колебания и приводят к явлениям резонанса, в некоторых случаях разрушению конструкции и техногенным катастрофам. Экспериментальные исследования на сегодня являются одними из самых действенных. Воздействие на оболочку внешних сил позволяет получать в испытательном стенде экспериментальные зависимости частотной характеристики колебаний оболочки и величины присоединенной массы. Изучение свободных колебаний пластины позволяет изучать резонансные режимы колебаний, параметры их наступления, для предотвращения разрушения реальных оболочечных конструкций. Колебания с умеренными амплитудами свободных колебаний были разложены согласно полученных уравнений. Дискретная нелинейная модель колебаний тонкой оболочки, защемленной по краям, полученная при проведении исследований, проводилась с применением метода многих масштабов. При проведении экспериментальных исследований использован бесконтактный измеритель частотных характеристик системы HSV-2000 состоит из контроллера HSV2001/2002, лазерного блока HSV-800 и прочной компактной сенсорной головки HSV-700. Лазерный блок содержит интерферометр и маломощный лазер, а также осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002. По результатам исследований проведена экспериментальная проверка математической модели свободных колебаний пластины с жестко защемленными краями. Как результат работы - описана зависимость первого собственного числа λ от ε для рекурсивной формулировки теории возмущений и аппроксимации Паде, а также экспериментальные данные. Предельная величина параметра ε, при котором различие в результатах, полученных при помощи рекурсивной формулировки теории возмущений и аппроксимации Паде будут находиться в пределах 5%, – ε = 0.4.

Ключевые слова: пластина, жесткое закрепление, свободные колебания

В работе изучается задача о деформациях вязкоупругого слоя Земли под действием сил притяжения Луны и Солнца. Земля представляется как вязкоупругое твердое тело, состоящее из твердой части и вязкоупругой оболочки. На основе уравнений деформаций получены приближенные выражения для частот приливных деформаций.

Ключевые слова: деформации, вязкоупругая Земля, приливы, гравитационное возмущение

Одно из наиболее перспективных применений сплавов с памятью формы (СПФ) в авиационной промышленности [1,2] заключается в изготовлении из них муфт, предназначенных для термомеханического соединения (ТМС) трубопроводов. В настоящее время в ОКБ «Сухого», проведен анализ возможности применения вышеуказанных сплавов в гидравлической системе ЛА, выявлены зоны предпочтительного использования муфтовых соединений из СПФ в конструкции планера («сухие зоны», «закладные зоны» под композиционными панелями). Также рассматривалось применение муфтовых соединений из СПФ для проведения ремонтных работ топливных и гидравлических систем ЛА непосредственно в местах базирования и эксплуатации ЛА.

В рамках работы были разработаны математические модели материала СПФ в программном комплексе конечно — элементного моделирования Simulia AbaQus, способные описывать функциональные свойства СПФ, реализуемые в процессе всего жизненного цикла муфты из этого материала. Кроме того, модели обладают высоким уровнем доступности и могут быть использованы при решении большинства технических проектов по внедрению в конструкцию ЛА элементов из СПФ, в том числе при проектировании термомеханических соединений с применением муфт из этого материала. А также предложены два альтернативных способа увеличения внутреннего радиуса муфты из СПФ, проведено сравнение с используемым в настоящее время методом дорнирования, выявлен оптимальный подход.

Достоверность результатов работы подтверждена валидацией разработанных программных модулей по результатам натурных испытаний элементарных образцов на базе системы Ni-Ti и верификацией по известным аналитическим решениям модельных краевых задач механики СПФ.

Ключевые слова: сплавы с памятью формы, термомеханическое муфтовое соединение, гидравлическая и топливная системы ЛА, метод конечных элементов, Simulia AbaQus, напряженно – деформированное состояние

Предложен метод эффективного приближенного решения обратной задачи для профиля в вязком потоке, основанный на коррекции эквивалентной невязкой циркуляции и генерирующих функциях метода PGT (Parent function Generating function Transformation). Расчет обтекания профиля выполняется на основе решателя высокого уровня, а коррекция геометрии осуществляется на основе решения хорошо поставленной обратной задачи (ОЗ) для уравнения полного потенциала. Алгоритм реализации условий разрешимости обратной задачи позволяет получать распределения давления близкие к целевому распределению давления по верхнему контуру профиля с использованием корректирующей функции получаемой на основе метода наименьших квадратов.

На примере профиля NACA-23012 проведена верификация метода решения вязкой обратной задачи (ВОЗ), показана возможность восстановления контура профиля, по заданному на нем распределению давления.

Приведен демонстрационный пример, показывающий возможность улучшения аэродинамических характеристик многорежимного профиля на основе решения ВОЗ.

Ключевые слова: метод PGT, аэродинамическое проектирование, аэродинамические профили, обратная задача, распределение давления

Стабилизаторы давления применяют для минимизации последствий гидравлических ударов в трубопроводах. В статье представлены результаты вычислительных экспериментов распространения волны гидравлического удара в жидкой рабочей среде в прямом трубопроводе и трубопроводе с установленным стабилизатором давления поршневого типа. Приведен аналитический расчет основных параметров рабочей среды в стабилизаторе давления в момент гидравлического удара, таких как давление гидравлического удара и период колебаний повышенного давления. В ходе верификации аналитического метода установлена относительная погрешность расчета давления гидравлического удара, составляющая менее 5%, что соответствует приемлемой инженерной точности. Определено, что использование стабилизатора давления поршневого типа снижает давление гидравлического удара более чем на 83%, что свидетельствует об эффективности разработанной конструкции.

Ключевые слова: гидравлический удар, стабилизатор давления, вычислительный эксперимент

В работе выполнено исследование влияния числа Рейнольдса на особенности обтекания и характеристики пространственного нерегулируемого воздухозаборника внешнего сжатия. На основе результатов численного решения системы осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса с моделью турбулентности SST выполнено расчётное исследование обтекания изолированного сверхзвукового воздухозаборника с овальным входом с системой управления пограничным слоем при различных числах Рейнольдса. Получены дроссельные характеристики изолированного воздухозаборника при режимах, соответствующих числам Рейнольдса от Re~0.4х10⁷ до Re~4.2х10⁷. Определено влияние числа Re на характеристики воздухозаборника, в том числе, выявлено снижение значения коэффициента восстановления полного давления ν изолированного воздухозаборника с увеличением числа Рейнольдса на пологом участке дроссельной характеристики (при докритическом режиме работы воздухозаборника) за счёт ослабления эффекта снижения потерь полного давления в косых скачках уплотнения λ-образной структуры, возникающей при обтекании перфорированного участка системы управления пограничным слоем.

Ключевые слова: численное моделирование обтекания воздухозаборника, число Рейнольдса, пространственный нерегулируемый воздухозаборник внешнего сжатия, система управления пограничным слоем, коэффициент восстановления полного давления, дроссельная характеристика воздухозаборника

Статья посвящена формулировке основных уравнений нелинейной динамики твердого тела, совершающего сложное движение, и имеющего полость заполненной двухслойной идеальной тяжелой жидкостью. В постановке задачи введено рассмотрение квазискоростей вместо обобщенных скоростей и использовано уравнение Эйлера-Лагранжа для движения твердого тела. В статье показывается, что с помощью принципа Остроградского, была получена полная совокупность уравнений движения твердого тела относительно квазискоростей V_oi , ω_i и движения двухслойной жидкости относительно обобщенных координат B_j и Q_n.

Ключевые слова: вариационный принцип, несмешивающиеся жидкости, возмущённая поверхность раздела, вариации квазикоординат, вариации квазискоростей

В статье рассмотрены особенности определения существенности влияния инструментальной погрешности автоматических и автоматизированных оптических станций технических систем (комплексов) испытательного полигона (испытательной организации) (далее – ТСКП), а также погрешности, вносимой оператором автоматизированных станций, на суммарную погрешность внешнетраекторных измерений. Подробно изложен методический аппарат применения методов факторного анализа при выявлении значимости отдельного фактора на суммарную погрешность измерений. Приведен анализ различных радиотехнических способов определения собственных координат летательных аппаратов при проведении летных экспериментов, направленных на установление их фактических летно-технических характеристик. Показана важность технических средств (комплексов) испытательных полигонов для независимой и высокоточной оценки координат и скоростных характеристик летательных аппаратов.

Предложен подход для выявления существенности факторов, вносящих погрешности в результаты измерений различных каналов ТСКП. Показано, что в качестве эталонных значений могут быть приняты координаты звезд и других астрономических объектов, вычисленные с требуемой точностью. Совместное использование математического аппарата теории вероятности, математической статистки, дисперсионного анализа и факторного анализа позволяет сформировать критерий для отбора значимых и несущественных факторов, влияющих на точность измерений ТСКП. Это позволяет проводить оценку точности и достоверности результатов определения внешнетраекторных параметров летательных аппаратов при помощи технических средств и комплексов испытательного полигона. Предложена методология решения выявленных проблемных вопросов.

Ключевые слова: оптические средства траекторных измерений, точностные характеристики, факторный анализ, дисперсионный анализ, распределение Фишера

В данной работе проводятся экспериментальные исследования электромагнитных характеристик образца композитного материала. Предложен экспериментальный стенд для исследования электромагнитных характеристик композитного материала. Композитный материал представлен слоистым стеклопластиковым материалом. Средний слой рассматриваемого композитного материала выполнен из пластиковой пористой структуры с внедренными металлическими лентами. Основное назначение работы – это обеспечение требуемых электромагнитных характеристик фюзеляжа летательного аппарата. Получены результаты экспериментальных исследований электромагнитных характеристик образца композитного материала. Эффективность экранирования образца композиционного материала имеет достаточно низкие значения. При этом электромагнитные поля в основном проходят исследуемый образец композитного материала без заметного ослабления. Эффективность экранирования образца на разных частотах неравномерна, что обусловлено конструкцией композиционного материала и резонансными эффектами. Для улучшения электромагнитных характеристик исследуемого образца материала следует рекомендовать один из наружных слоев выполнить с применением углеродных волокон, что должно повысить эффективность экранирования без увеличения коэффициента отражения.

Ключевые слова: композитный материал, исследование, экспериментальный стенд, эффективность экранирования

Рассмотрен алгоритм построения и кодирования алгебраических сверточных кодов, позволяющий сформировать набор порождающих многочленов и основных параметров сверточного кода. Выполнен анализ алгоритмов декодирования алгебраических сверточных кодов: алгоритм Витерби с мягким входом и жестким выходом и алгебраический – жесткий вход и жесткий выход.

Разработана интегральная микросхема кодека алгебраического сверточного кода, обеспечивающая декодирования как алгебраическим методом, так и на основе декодера максимального правдоподобия Витерби. Кроме того, предусмотрена возможность перемежения.

Проведено математическое моделирование выбранных алгоритмов и дана оценка необходимых отношений E_b/N₀.

Ключевые слова: сверточные коды, построение сверточных кодов, декодирование сверточных кодов, интегральная микросхема кодека, топология кодека, помехоустойчивое кодирование

В настоящее время применение БПЛА охватывает как мирные, так и военные сферы человеческой деятельности, что выдвигает на первый план различные задачи оптимизации и моделирования их функционирования. Широкое распространение и развитие теории и практики групповых полетов БПЛА привело, естественно, к решению многих задач обеспечения высокой эффективности передачи данных в сетях связи группы БПЛА. При военных конфликтах борьба противоборствующих сторон часто приводит к сопутствующим полетам различных беспилотников, в которых участвуют дроны противоборствующих сторон. При этом перед дроном одной из противоборствующих сторон может быть поставлена задача заглушить, или вывести из строя дроны противоборствущей стороны. Целью исследования является определение условий нейтрализации воздействия мощного радиоизлучения, исходящего от дрона специального назначения, функция которого заключается в нейтрализации дронов другой стороны. Рассмотрена схема, в которой для глушения и нейтрализации функционирования дронов первой стороны, вторая сторона конфликта пользуется дроном, несущим мощный генератор заглушающего электромагнитного излучения той же длины волны, на котором работают дроны первой стороны. Рассматривается случай распространения излучения по траектории прямой видимости. Определено условие, обоснованное необходимостью минимально возможного отклонения атакуемого дрона от исходно заданной траектории. Сформулирована и решена задача оптимального ухода от исходно заданной траектории атакуемого дрона из-за воздействия заглушающего электромагнитного излучения. Определено условие достижения минимального воздействия заглушающего электромагнитного излучения дрона второй стороны на дрон первой стороны.

Ключевые слова: радиоизлучение, дрон, глушение, траектория прямой видимости, междронное взаимодействие

В данной работе было проведено исследование практической реализации подхода к аутентификации источников сообщений ограниченной длины. Этот подход основан на использовании кодирования в режиме сцепления блоков. Описана организация адресного пространства для хранения результатов промежуточных вычислений, которые представлены в виде ориентированного древовидного графа. Показано, что для каждого такого графа можно выделить участки, в которых происходит его модификация, и участки, которые оказываются немодифицируемыми на определённых этапах выполнения процедуры аутентификации. Подобное различие в режимах доступа является предпосылкой для организации системы параллельной обработки указанных графовых структур.

Также было показано, что использование данной организации памяти позволяет разделить весь процесс обработки сообщения ограниченной длины на 5 этапов. Из этих этапов, три могут быть реализованы специализированными модулями, которые работают параллельно и обращаются к непересекающимся областям матрицы регистров. Реализация асинхронной параллельной работы модулей, выполняющих операции декодирования поступающих пакетов данных, размещения их в непересекающихся областях регистровой памяти и анализа результатов промежуточных вычислений позволяет повысить скорость выполнения процедуры аутентификации.

Также была произведена оценка теоретически достижимого уровня параллелизации процедуры обработки сообщений. Оценка показала, что разрядность кода аутентификации определяет характер зависимости максимального уровня параллелизации от числа взаимодействующих источников. В случае, если разрядность кода превышает теоретическую границу применимости подхода на основании кодирования в режиме сцепления блоков, целесообразно использовать для параллельной работы не более 5 блоков декодирования и обработки древовидной системе, разделяя при этом пространство памяти для хранения промежуточных результатов на соответствующее число областей.

Ключевые слова: источник сообщений, внутренняя память блока, промежуточные вычисления, аутентификация, матрица регистров

В работе рассматриваются вопросы оптимального планирования вычислительных ресурсов на средствах бортового вычислительного комплекса космического аппарата дистанционного зондирования Земли в условиях сложно-прогнозируемого возрастания вычислительной нагрузки, а также обеспечение эффективного функционирования бортового комплекса обработки информации при неблагоприятной фоноцелевой обстановке.

Ключевые слова: аппаратура обнаружения, информационный кадр, бортовой вычислительный комплекс, наблюдаемый объект

Представлена аналитическая модель определения параметров движения орбитального объекта (ОО) по результатам его наблюдений с борта космического аппарата (КА) на основе нейронной сети. Рассмотрено влияние структуры многослойной нейронной сети (НС) прямого распространения на точность определения параметров движения центра масс некооперируемого ОО по результатам измерений, проводимых с помощью оптической системы КА. Проведены исследования по определению зависимости точности решаемой задачи от изменения размеров НС как по числу внутренних слоёв, так и по числу нейронов в каждом слое.

Ключевые слова: космический аппарат, орбитальный объект, параметры движения центра масс, бортовые измерения, нейронная сеть

Рассмотрены оценки динамического состояния технического объекта в виде вибрационной технологической машины, используемой при реализации технологических процессов, связанных, в частности, с вибрационным упрочнением длинномерных деталей. Рассматриваемый технический объект содержит массоинерционные и упругие элементы. Предложено использование подходов структурного математического моделирования, основанных на применении динамических аналогов исходных расчетных схем вибрационных технологических машин в виде механических колебательных систем с несколькими степенями свободы, представляющих собой структурные схемы систем автоматического управления. Оцениваются возможности изменения динамического состояния вибрационной технологической машины за счёт корректировки параметров составляющих элементов для получения устойчивых динамических режимов работы рассматриваемого технологического оборудования.

Ключевые слова: структурное математическое моделирование, преобразования Лапласа, вибрационные технологические машины, структурные схемы, вибрационное упрочнение

Рассматривается задача поиска одиночных дефектов в электрических цепях различного типа сложных автоматизированных систем управления (АСУ) таких как АСУ подготовкой и пуском ракет космического назначения (РКН). Дефекты проявляются в виде модели дефекта типа «короткое замыкание» (КЗ). Предлагается алгоритм поиска, сокращающий число шагов поиска в рамках комбинированной стратегии разбиений исходного множества возможных дефектов (пар цепей), включающей принцип половинного разбиения и последовательного перебора. Показано, что в отличие от известных стратегий (полного перебора, половинного разбиения и известных смешанных) предлагаемая стратегия позволяет не только обнаружить наличие дефекта в цепях объекта контроля, но и выявить цепи, имеющие сообщение между собой, за минимальное количество шагов проверок.

Полученные результаты целесообразно использовать при разработке устройств контроля электрооборудования наземных и бортовых систем, обеспечивающих контроль и поиск дефектов при подготовке РКН к запуску.

Ключевые слова: электрические цепи, модель, контроль технического состояния, сложные технические системы, короткое замыкание, дефекты, отказы

В статье исследуется вопрос выполнения эргономических, монтажных, габаритных требований к бортовой аппаратуре в процессе её размещения в отсеках космических аппаратов. Получена зависимость монтажных зазоров на конструкцию креплений от масс устанавливаемых приборов. Разработаны методика и алгоритм по оценке антропометрических и физиологических характеристик оператора с целью контроля за выполнением эргономических требований к компоновке приборов. Для коррекции координат электронных геометрических моделей бортовой аппаратуры в случае возникновения пересечений с конструкцией предложена формула пересчёта. Тестирование проведено на примере одного из крупногабаритных пилотируемых космических аппаратов научного назначения, также отмечена роль электронного и материального макетирования с целью подтверждения результатов моделирования. Созданное в ходе работы программное обеспечение предполагается использовать в процессах разработки конструкторской документации на предприятиях космического машиностроения после ряда дополнительных обновлений алгоритма.

Ключевые слова: компоновка приборов, бортовая аппаратура, эргономика, монтаж приборов, электронная геометрическая модель изделия

В работе приведен анализ существующих методов и средств контроля, применяемых на борту современных воздушных судов. Обоснована необходимость и возможность увеличения глубины поиска места отказа, за счет применения методов машинного обучения, позволяющих автоматически создавать и использовать трудно формализуемые диагностические модели. Разработан модифицированный алгоритм диагностирования информационно-преобразующих элементов бортового оборудования на основе машинного обучения через взаимодействие с мультиплексным каналом информационного обмена, с модификацией алгоритма в части применения блока автоматического назначения оптимальных параметров обучения, по критерию обеспечения его полной автономности (обучения без учителя), за счет предварительного анализа обучающей выборки для каждого информационно-преобразующего элемента. Рассмотрена проблема влияния внешних возмущающих воздействий на результат диагностирования информационно-преобразующих элементов бортового оборудования, и с целью компенсации данных воздействий применен модифицированный фильтр Калмана с автоматическим определением оптимальных параметров фильтрации для каждого информационно-преобразующего элемента, за счет предварительного анализа обучающей выборки. Разработанный алгоритм сочетает в себе комплексирование (ансамблирование) трех моделей машинного обучения, с мажоритарным принципом формирования на выходе результата контроля каждого информационно-преобразующего элемента по методу «два из трех», с целью повышения достоверности результатов контроля, а также минимизации вероятности возникновения ошибок первого и второго рода при диагностировании. Под информационно-преобразующими элементами в работе подразумевается бортовое оборудование, выполняющее свои функции через мультиплексный канал информационного обмена. При этом ожидается снижение времени восстановления воздушного судна за счет минимизации времени поиска места отказа, что позволит повысить основной комплексный показатель надежности воздушного судна — коэффициент готовности.

Ключевые слова: способ диагностирования, воздушное судно, модифицированный алгоритм, диагностические модели, техническое диагностирование, информационно-преобразующие элементы, искусственный интеллект, машинное обучение, кластеризация

В данной статье исследуется применение системной технологии в процессе разработки цифровых двойников для использования в двигателестроительной промышленности. Авторы определяют основные требования и специфические особенности создания цифровых двойников, а также разрабатывают системно-лингвистический подход к формированию формальных моделей изучаемой предметной области. Этот подход позволяет обеспечить должный уровень формализации в процессе создания цифровых двойников как реальных, так и виртуальных объектов, сохраняя при этом их причинно-следственные связи. Авторы также рассматривают логику представления цифровых двойников в пространственно-временной системе координат Минковского с учетом кибернетического принципа их физической реализуемости. В качестве примера применения данной методологии представляются системные модели метаязыков и системные модели газотурбинных двигателей (ГТД), как объектов управления и контроля, а также модель формирования ресурсов ГТД начиная с этапа технического предложения на их разработку. Таким образом, представлены результаты анализа повышения эффективности применения принципов и методов системной инженерии при разработки цифровых двойников.

Ключевые слова: системный подход, категория диалектики, системная инженерия, теория категорий, принцип причинности, графоаналитические метаязыки, технический ресурс ГТД, информационная «гейтовая» система ГТД, нейросеть

В работе обсуждается актуальность задачи обеспечения конфиденциальности визуальной информации, получаемой оптическими сенсорами беспилотных авиационных систем (БАС). Делается вывод о том, что основным фактором, препятствующим во внедрении алгоритмов защиты данных, получаемых оптическими сенсорами гражданских БАС является их вычислительная сложность, в связи с этим целесообразным является поиск и внедрение математически простых способов защиты. Предлагается использование матричного маскирования, как альтернативы криптографическим методам для решения обсуждаемой задачи. Рассматривается и анализируется специфика маскирования полноцветных изображений и кадров видеопотока, получаемых полезной нагрузкой БАС. Результаты анализа показывают, что полноцветные изображения в результате маскирования приводятся к шумоподобному виду с полным разрушением контуров исходного изображения, делая невозможными любые визуально-аналитические действия, в случае равенства размеров изображения и размеров матрицы-ключа. Выявлено, что маскирование полноцветных изображений имеет свою специфику в отличие от маскирования полутоновых изображений, обеспечивается лучшее перемешивание пикселов, и как следствие лучшее разрушение контуров исходного изображения, в сравнении с маскированием полутоновых изображений, тем самым, становится возможным маскирование матрицами малых размеров.

Ключевые слова: беспилотные авиационные системы, маскирование визуальной информации, квазиортогональные матрицы, обеспечение конфиденциальности

Безопасность полетов остается приоритетной задачей в авиационной отрасли. Переход к предиктивным технологиям представляется сегодня наиболее перспективным подходом к решению данной задачи. Постоянный мониторинг характеристик силовой установки, бортового оборудования, состояния конструкции планера и действий экипажа в процессе эксплуатации позволяет заблаговременно выявить предпосылки к отказам или летным происшествиям и предпринять меры по их недопущению. В настоящей работе рассматриваются некоторые перспективные направления исследований в интересах построения комплексной системы управления безопасностью полетов, в том числе: мониторинг состояния конструкции самолета, мониторинг состояния силового привода и мониторинг полетной ситуации. Результатом данных исследований должны стать обсуждаемые в работе демонстраторы предлагаемых технических решений и технологий.

Ключевые слова: безопасность полетов, мониторинг состояния, предиктивная диагностика, анализ данных, усталостная повреждаемость, целостность конструкции, ударное воздействие, система ситуационной осведомленности, грубая посадка, демонстратор технологии

В работе анализируется необходимые параметры функционирования демонстрационной солнечной космической электростанции с лазерным каналом передачи энергии. Рассматривается различные варианты орбит, мощности, диаметра зеркальной системы лазерного передатчика и циклограмма работ. Показано наличие технических решений современной оптико-электронной и ракетно-космической техники, которые могут быть использованы для создания солнечной космической электростанции.

Ключевые слова: демонстрационная солнечная космическая электростанция, солнечная энергетика, космический аппарат, передача энергии