2025. № 140

В статье рассматривается эволюция поступательно-вращательного движения планеты Меркурий под воздействием гравитационного притяжения Солнца и Венеры. Основное внимание уделяется анализу динамики Меркурия с использованием переменных Делоне-Андуайе, что позволяет более точно описать его орбитальное движение и вращение. Для решения системы уравнений, описывающих данное движение, применяется метод разделения движений, предложенный В.Г. Вильке. В работе рассматриваются два основных сценария: первый включает влияние возмущений, вызванных гравитационным полем Венеры, на динамику Меркурия, второй — ситуацию, когда притяжение Венеры считается пренебрежимо малым. Анализ этих случаев позволяет выявить ключевые аспекты, влияющие на эволюцию орбитального движения Меркурия и его вращения, а также оценить степень влияния соседних планет на его динамику. Результаты исследования могут быть полезны для более глубокого понимания механизмов, управляющих движением планет в солнечной системе, а также для разработки более точных моделей, применяемых в небесной механике. Данная работа также имеет практическое значение для планирования космических миссий, связанных с изучением Меркурия и его взаимодействия с другими телами солнечной системы. Таким образом, статья представляет собой значимый вклад в изучение динамики небесных тел и открывает новые перспективы для дальнейших исследований в области небесной механики.

Ключевые слова: Делоне-Андуайе, Меркурий, круговая орбита, планета, Венера, метод разделения движения, Солнце

Рассматривается проблема оценки, формирования и коррекции динамических состояний технических объектов, находящихся в условиях интенсивных нагружений. К недостаткам традиционных средств оценки параметров вибрационных взаимодействий, к примеру, равномерности вибрационного поля, может быть отнесена необходимость оценки динамических состояний в различных точках с помощью специализированных датчиков, что может представлять дополнительные сложности в агрессивных условиях работы вибрационных стендов технологических агрегатов. В качестве модельного объекта, динамическое состояние которого оценивается, выступает рабочий орган вибрационной технологической машины, представляющий собой массивное твердое тело, находящееся в условиях вибрационного нагружения. Задача заключается в определении связей между параметрами динамических взаимодействий для оценки особенностей вибрационных режимов, реализующихся в форме малых установившихся колебаний относительно положения статического равновесия. Используется методология структурного математического моделирования, в рамках которой расчетной схеме в виде механической колебательной системы, сопоставляется эквивалентная в динамическом отношении система автоматического управления. Для режимов установившихся моногармонических колебаний установлена связь между тремя ключевыми параметрами динамического взаимодействия элементов механической колебательной системы: частотой колебаний, узловыми точками и связностью возмущений. В качестве примера практического применения установленной связи разработано средство оценки частоты колебаний технического объекта на основе связности внешних возмущений и положения узловой точки присоединенного твердого тела.

Ключевые слова: механическая колебательная система, структурное математическое моделирование, передаточные функции, связность внешних возмущений, узлы колебаний, частоты внешних возмущений, оценка динамического состояния

В данной работе представлены результаты исследования микроструктуры и механических свойств образцов из нержавеющей стали, созданных методом послойного лазерного синтеза. Данный метод, являясь одним из ключевых подходов в области аддитивных технологий, позволяет получать изделия со сложной геометрией, однако микроструктурные особенности таких материалов могут значительно отличаться от традиционно изготовленных металлических сплавов. В ходе работы были проведены детальные исследования механических свойств полученных образцов, включающие как статические, так и динамические испытания. В частности, механические характеристики были определены методом испытаний на ударный изгиб, растяжение и статический изгиб. Эти тесты позволили получить количественные данные о прочности, текучести и пластичности материала, а также выявить возможные структурные аномалии, возникающие в процессе его изготовления. Результаты анализа показали, что полученные образцы обладают достаточно высокой стабильностью механических свойств, что подтверждается однородностью значений предела прочности и предела текучести. В частности, установлено, что данные характеристики превышают типичные значения, характерные для данной марки стали, что свидетельствует о высокой прочности материала. Однако, при этом модуль Юнга, определённый в ходе испытаний на растяжение и изгиб, оказался значительно ниже стандартного значения для нержавеющих сталей. Такое снижение может быть связано с особенностями микроструктуры, сформированной в процессе послойного лазерного синтеза, включая наличие остаточных пор, неоднородностей или анизотропии структуры, вызванной направленным формированием слоев материала. Дополнительно был проведён анализ поверхности разрушения образцов после механических испытаний. Изучение микроструктуры разрушенных участков методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) выявило хрупко-вязкий характер разрушения, при этом наблюдалось значительное преобладание хрупкого разрушения. Это указывает на возможные проблемы, связанные с микроструктурными дефектами, такими как межслойные границы, пористость или микротрещины, сформированные в процессе лазерного спекания. Подобные дефекты могут снижать пластичность и вязкость разрушения, что в свою очередь влияет на поведение материала при различных видах нагружения. Для более детального изучения состава и структуры материала был проведен микрорентгеноспектральный анализ, который подтвердил соответствие химического состава образцов стандартам для нержавеющих сталей. Это свидетельствует о том, что используемый порошковый материал соответствует требованиям к нержавеющим сплавам, однако полученная микроструктура и механические свойства материала указывают на необходимость дальнейшей оптимизации параметров технологического процесса. Полученные результаты подчеркивают важность комплексного подхода к исследованию материалов, изготовленных методами аддитивных технологий. В частности, они демонстрируют необходимость контроля и оптимизации параметров селективного лазерного спекания для повышения механических характеристик и улучшения микроструктурных свойств. В дальнейшем целесообразно проведение дополнительных исследований, направленных на выявление взаимосвязей между параметрами печати, термообработкой и итоговыми свойствами материала. Это позволит не только повысить эксплуатационные характеристики изделий, но и расширить область применения аддитивных технологий для изготовления ответственных конструкционных элементов.

Ключевые слова: послойный лазерный синтез, нержавеющая сталь, механические испытания, микроструктура, микрорентгеноспектральный анализ

Рассмотрены методы моделирования крепежных элементов в конечно-элементных моделях (КЭМ), разработанных для анализа статической прочности. Представлена методика моделирования нелинейной жесткости на смятие металлических пластин в зоне установки крепежных элементов для решения задач статической прочности. Данная методика учитывает упругопластическое поведения материала пластины. Проведена модификация двух существующих вариантов моделирования крепежных элементов. Проведен расчет тестовой задачи с представлением результатов с существующим вариантом моделирования крепежных элементов и с учетом его доработки по представленной методике. Представленный подход позволяет обоснованно рассчитать нагрузки на крепеж многоболтового соединения и крепеж не силовых элементов к силовым элементам конструкции при нагрузках, близких к предельным по критерию смятие под крепежным элементом. 

Ключевые слова: крепёжный элемент, конечно-элементная модель (КЭМ), жесткость на смятие

В статье рассматривается задача гидростатики при изгибе ледяной тонкой пластины на упругом основании в случае сосредоточенной вертикальной нагрузки, моделирующей посадку и взлёт вертолетов и проводится расчёт необходимой толщины льда при посадке. Посадка и взлёт вертолёта со льда, с нашей точки зрения, является чрезвычайной ситуацией до тех пор, пока не будут проведены исчерпывающие натурные экспериментальные исследования и теоретические расчёты по изгибу ледяных пластин. При исследовании вертолётных площадок лёд рассматривается как плавающая пластина или балка. Практически эта задача согласуется с классической задачей Герца об изгибе круглой тонкой пластины при сосредоточенной вертикальной нагрузке в центре её верхней поверхности. Задача изгиба ледяной пластины решается в двух постановках. Сначала решается задача для защемленной по контуру пластины. Затем решается задача изгиба пластины на упругом основании. В качестве упругого основания предполагается наличие воды подо льдом. Оценивается влияние воды и ее подкрепляющий эффект. Математическое моделирование и расчет по методу конечных элементов проводится для двух случаев нагрузки. Сначала исследуется пластина, нагруженная в центре. Затем проводится исследование при нагрузке в трех точках, что соответствует реальной опоре вертолета на лед. Проводится сравнение феноменологической модели, построенной на основе экспериментальных данных, и математической модели, основанной на методе конечных элементов и реализованной в пакете прикладных программ ANSYS. Получено качественное совпадение результатов.

Ключевые слова: изгибная жесткость, прочность, лёд

Приведены результаты исследования термонапряженного состояния реальной тонкостенной плакированной конструкции, испытывающей температурное воздействие в процессе проведения доводочной технологической операции изготовления. В качестве расчетной модели принималась двухслойная узкая полоса большой протяженности, жестко закрепленная по длинной стороне. Реакция тонкой прямоугольной полосы на воздействие температурного поля рассматривалась в постановке плоской задачи теории упругости. В качестве метода исследования был принят итерационно-асимптотический метод Сен-Венана–Пикара–Банаха, развитие которого в настоящее время расширило границы применимости в решении задач теории упругости. Целью работы являлась оценка эффективности применения аналитического решения, полученного на базе данного метода, в обосновании прочности реальных технических конструкций, в качестве которой была выбрана мембранная панель печи мусоросжигательной установки. Полученные расчетные значения температурных деформаций, обусловленных нагревом лицевой поверхности до соответствующей температуры технологического процесса, подтверждены результатами моделирования в программном комплексе ANSYS и сопоставимы с размерными отклонениями панели в ходе проведения доводочной технологической операции. Отклонения расчетных и действительных значений не превышают, в целом, 10%.

Ключевые слова: плоская задача, многослойная полоса, термонапряженное состояние, итерации, метод Сен-Венана–Пикара–Банаха

Настоящая статья рассматривает контактную задачу мембраны с ударником в нестационарной постановке. Особенностью подхода, предложенного в этой статье, является общность алгоритма, применяемого при решении нестационарных контактных задач в различных постановах – плоской и осесимметричной. В качестве результатов исследования представлены графики, иллюстрирующие зависимость от времени глубины внедрения ударника, изменение области контакта, а также скорость изменения области контакта на разных режимах взаимодействия.

Ключевые слова: нестационарный контакт, ударник, мембрана, прогиб мембраны, область контакта, функция влияния, плоская постановка, осесимметричная постановка

Физически информированное машинное обучения это новый, многообещающий подход к решению различных задач математической физики, зачастую таких, которые не поддаются решению другими методами или требуют значительных затрат как человеческого, так и машинного времени. Машинное обучение сегодня это уже достаточно развитая и быстро развивающаяся отрасль прикладной математики. Методы и алгоритмы машинного обучения позволяют успешно решать многочисленные насущные проблемы в самых различных отраслях промышленности, технологий производства, экономики и финансов, электронной коммерции, медицины, строительстве, транспорте и др. Следует отметить, что до буквально последних нескольких лет, глубокое машинное обучение применялось почти исключительно в прикладных задачах, основанных на сопоставлении входных и выходных данных. Методы глубокого машинного обучения обходили вниманием задачи моделирования физико-механических, химических, биологических и прочих процессов, математические модели которых представляют собой системы уравнений математической физики, дополненные граничными, начальными условиями и другими математическими соотношениями. Эти задачи имеют чрезвычайную важность, поскольку выступают в качестве фундамента, на который опираются различные прикладные отрасли.
Целью данной работы является раскрытие возможностей применения методов глубокого машинного обучения к решению нестационарных задач механики и теплопроводности. В работе рассмотрены процессы нестационарных колебаний и теплопроводности в упругом слое постоянной толщины. Приведены замкнутые математические постановки соответствующих задач. Следует отметить, что данные задачи выступают в качестве модельных. Они являются достаточно простыми. Их решение может быть получено с помощью аналитических методов. Построение решений этих задач методами глубокого машинного обучения является начальным шагом на пути разработки новых перспективных алгоритмов для решения различных задач механики деформируемого твёрдого тела.  
В работе получены решения поставленных задач с использованием аналитических и численных методов. Аналитический подход к решению основан на методе разделения переменных. Численный алгоритм решения построен с применением технологий глубокого машинного обучения. Проведено сравнение аналитических и численных результатов, подтверждающее перспективность применения предложенных методов к решению нестационарных задач механики деформируемого твёрдого тела.

Ключевые слова: упругий слой, теплопроводность, нестационарные колебания, волновые процессы, физически информированные нейронные сети, глубокое машинное обучение, метод разделения переменных, метод градиентного спуска, алгоритм adam

В работе исследуется связанные термомеханодиффузионные процессы, возникающие при нестационарном изгибе консольно закреплённой балки под действием распределенной нагрузки. Математическая постановка задачи включает в себя систему уравнений нестационарных изгибных колебаний балки Бернулли-Эйлера с учетом тепломассопереноса, которая получена из общей модели термомеханодиффузии для сплошных сред с помощью обобщенного принципа виртуальных перемещений. Предполагается, что скорость распространения тепловых и диффузионных возмущений является конечной. На примере консольно закреплённой трехкомпонентной балки, выполненной из сплава цинка, меди и алюминия, находящейся под действием распределенной нестационарной нагрузки, исследовано взаимодействие механического, температурного и диффузионного полей.

Ключевые слова: термомеханодиффузия, балка Бернулли-Эйлера, консоль, функция Грина, метод эквивалентных граничных условий, нестационарные задачи

Для повышения стабильности и надежности работы ракетных двигателей внедряются новые технологии для интенсификации теплообменных процессов, сочетание которых представляет собой инновационную систему охлаждения жидкостного ракетного двигателя в виде охлаждающего тракта с высокоэффективными пористыми структурами, изготовленными аддитивным способом. Для исследования процессов теплообмена при движении однофазного теплоносителя в охлаждающем тракте с пористой структурой проведен вычислительный эксперимент и теплогидравлические испытания. Математическая модель на основе полной геометрической идентификации внутрипорового пространства с высокой степенью достоверности определяет теплогидравлические характеристики теплоносителя, на основе чего определены критериальные уравнения чисел Нуссельта для пористых структур с разным коэффициентом пористости. Установлено влияние теплогидравлических и геометрических свойств аддитивной пористой среды на значение числа Нуссельта. Проведены предварительные вычислительные эксперименты, подтверждающие высокую степень достоверности отыскания коэффициентов в критериальных уравнениях для чисел Нуссельта и свидетельствующие о корректности математической модели исследования. Для подтверждения эффективности применения пористых структур в охлаждающем тракте были проведены огневые испытания опытного образца жидкостного ракетного двигателя малой тяги, изготовленного аддитивным способом. Показано, что применение аддитивной пористой структуры в системе охлаждения ЖРД малой тяги позволяет эффективно осуществлять процесс теплосъема с внутренней поверхности камеры сгорания.

Ключевые слова: жидкостный ракетный двигатель, пористая структура, тракт охлаждения, теплогидравлические исследования, математическое моделирование, аддитивное производство, вычислительный эксперимент, огневые испытания ЖРД

Рассматривается математическая модель течения жидкости при регулировании осевых сил на радиально-упорном подшипнике с помощью гидродинамического элемента. На основе аналитического решения гидродинамических уравнений Навье-Стокса в плоской постановке установлены закономерности течения жидкости и разработана методика расчета гидродинамических сил при скоростной подаче масла в кольцевую щель между специальным гидродинамическим элементом и торцом внутреннего кольца подшипника. При существенном превышении осевой силы компрессора осевой силы турбины установлен механизм уменьшения осевой силы радиально-упорного подшипника при использовании гидродинамического элемента. Применение гидродинамического элемента актуально при создании компрессоров низкого давления с повышенным значением π_К.

Ключевые слова: ротор, радиально-упорный подшипник, гидродинамический элемент, тяга двигателя, осевое усилие турбины, осевое усилие компрессора

Статья посвящена разработке системы управления топливопитания малоразмерного газотурбинного двигателя (МГТД). Особую трудность в топливопитании представляют процессы запуска и перехода двигателя в различные режимы работы, такие как запуск и регулирование мощности, с учётом воздействия внешних факторов. В работе представлено описание математической модели электропривода топливного насоса, контуры управления топливного регулятора двигателя, также описание аппаратной части. В исследовании рассмотрены бездатчиковые способы оценки скорости и угла поворота ротора электропривода топливного насоса с использованием вращающейся системы координат в осях d, q и 6-шаговой коммутацией с определением частоты вращения путем измерения частоты противо-ЭДС в свободной фазе электрического двигателя. Описана бездатчиковая система векторного управления синхронным двигателем с постоянными магнитами с применением пространственно-векторной широтно-импульсной модуляцией. В реализации наблюдателя скорости предлагается использовать внутренние сигналы системы управления, которые имеют зависимость от ошибки ориентирования, для реализации запуска МГТД с малых оборотов без использования датчиков скорости и положения ротора. Приведены результаты разработанной системы управления подачи топлива малоразмерного газотурбинного двигателя, отражающие высокую эффективность и адаптивность. Проведены эксперименты подтверждающие, что предложенная система способна значительно повысить эффективность работы МГТД за счет отсутствия перепуска топлива и оптимизации работы электропривода топливного насоса. 

Ключевые слова: малоразмерный газотурбинный двигатель, система автоматического управления, контуры управления МГТД, программное обеспечение, синхронный двигатель с постоянными магнитами; электропривод, векторная система управления, бездатчиковое управление

В данной работе предлагается способ оптимизации алгоритма вычисления спектра сигнала, который по сравнению с БПФ при той же производительности микроконтроллера позволит существенно увеличить количество определяемых спектральных составляющих или исследовать сигнал с более высокой верхней частотой спектра. Кроме того, предлагаемый способ позволяет произвольно выбирать анализируемые частоты, практически снимает ограничение на размер оконной функции и перекрытие окон. Предлагаемый способ требует большого объема оперативной памяти.

Ключевые слова: спектральный анализ, дискретное преобразование Фурье, быстродействие спектрального анализа, цифровая обработка сигналов

В статье рассмотрены особенности роботизации высокоопасного технологического процесса – заправки воздушных судов авиационным топливом. Основное внимание уделено особенностям проектирования помехоустойчивого радиоканала управления роботизированным авиатопливозаправщиком (РАТЗ). Приведены расчеты для формирования тактико-технических характеристик, предъявляемых к радиосистеме и ее узлам. Показана структурная схема радиоканала управления целевым оборудованием РАТЗ при выполнении задач по функциональному назначению, определены основные параметры радиосистемы.

Ключевые слова: роботизированный авиатопливозаправщик, радиоуправление, помехоустойчивое кодирование, безопасность заправки топливом

Входящие в состав беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в качестве полезной нагрузки (ПН) системы технического зрения (СТЗ) незаменимы при построении систем и комплексов мониторинга земной поверхности (МЗП). Получаемая от СТЗ видеоинформация в реальном масштабе времени (РМВ) передается на наземный пункт управления (НПУ) и используется, как для оценки окружающей обстановки, навигации и формирования управляющих команд оператора, так и для автоматической интерпретации видеоданных, полученных от телевизионных камер, с последующей идентификацией или классификацией объектов, наблюдаемых в контролируемом пространстве. Освобождение оператора от выполнения рутинных действий существенно повышает эффективность управления, однако при использовании автоматизированного комплекса остается возможность вмешательства специалиста в экстренных или неоднозначных ситуациях. Этим объясняются повышенные требования, предъявляемые к качеству видеоизображения: система передачи видеоданных должна обеспечивать максимально достоверную и полную визуальную информацию при минимальных вносимых искажениях.
Ограниченная пропускная способность существующих каналов связи БЛА - НПУ не позволяет передавать без компрессии большие потоки видеоданных. Это объясняет необходимость синтеза новых методов обработки и кодирования динамически меняющихся изображений, позволяющих адаптироваться к изменению радиоэлектронной обстановки и объему передаваемой информации.
Целью данной работы является разработка и исследование эффективности способа адаптивного изменения частоты следования кадров (ЧСК) видеоинформации в зависимости от фоноцелевой обстановки (ФЦО) в секторе обзора БЛА. Применение данного способа позволит оптимизировать количество частотных составляющих и полосу частот, используемых OFDM сигналом, для передачи информации в канале связи БЛАНПУ в зависимости от количества объектов интереса в секторе обзора бортовой системы технического зрения, то есть производить адаптивное изменение «активной» ширины полосы частот OFDM сигнала в зависимости от объема передаваемой в канале связи информации.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, мониторинг земной поверхности, фоноцелевая обстановка, частота следования кадров, объект интереса, частотный ресурс, наземный пункт управления

Для решения задачи контроля радиопрозрачных укрытий (РПУ) автором ранее предложен метод дефектоскопии, основанный на радиоволновом методе контроля. Предложенный метод наряду с контролем радиопрозраности (измерения величины потерь энергии и набега фазы ЭМВ в стенке РПУ) позволяет обнаруживать дефекты, оценивать их размер и форму. В статье приведены результаты апробации предложенного метода на примере результатов дефектоскопии двух крупногабаритных обтекателей, показано рабочее место, приведены цифровые изображения обнаруженных дефектов, показаны виды обнаруживаемых дефектов и основные этапы их устранения. В рамках дефектоскопии обтекателя №1 обнаружены две дефектные зоны (стык внутренних слоев и локальное отслоение обшивки). В рамках дефектоскопии обтекателя №2 обнаружены локальные утолщения слоев обшивки, вызванные особенностями технологии его изготовления.

Ключевые слова: радиолокационная станция, обтекатель, радиопрозрачное укрытие, электромагнитная волна, величина потерь, коэффициент прохождения, набег фазы, дефектоскопия, рецепторная модель

Научная статья относится к направлению теоретических и прикладных исследований, касающихся глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), при которых основное внимание уделяется разработке и совершенствованию локальных навигационных систем (ЛНС). Последние представляют собой функциональные дополнения к ГНСС и позволяют улучшить точность и надежность определения местоположения в условиях, когда сигнал спутниковых систем затруднительно принять. Одним из преимуществ подобных систем является устранение искажений, а также увеличение уровня мощности сигнала на входе навигационной аппаратуры потребителя (НАП). В содержании предлагается подход к решению одной из актуальных научных задач в области навигации: разработка методов и устройств для формирования сигналов с улучшенными характеристиками электромагнитной совместимости (ЭМС) и уменьшенным уровнем внеполосного излучения (ВПИ). В рамках данной научной статьи рассматриваются перспективные мультиплексированные TMBOC-сигналы (time multiplexed binary offset carrier), которые демонстрируют преимущества по сравнению с традиционными сигналами благодаря высокому уровню мощности спектра в основной полосе частот. При этом учитываются, что использование TMBOC-сигналов в ЛНС может вызывать повышенное ВПИ, что требует соблюдения требований по ЭМС с другими радиоэлектронными средствами (РЭС). Для уменьшения ВПИ и улучшения характеристик ЭМС предлагаются методы фильтрации сигналов, в частности, с использованием фильтров с «импульсной характеристикой приподнятый косинус». Такие фильтры позволяют минимизировать искажения сигнала и снизить уровень ВПИ. Экспериментальные модели, созданные в среде MatLab/Simulink, подтвердили эффективность данных методов. Также проанализирована некогерентная обработка сигналов, широко применяемая в НАП ГНСС для упрощения архитектуры приемников. В статье разработаны и охарактеризованы методики оценки точности и помехоустойчивости НАП ГНСС при некогерентной обработке мультиплексированного сигнала. Изложен порядок и результат проведенных исследований, которые показали, что при использовании сигналов TMBOC с улучшенными характеристиками ЭМС, несмотря на увеличение уровня помехоустойчивости, наблюдаются незначительные потери в точности определения местоположения. Данные результаты могут быть использованы для дальнейшего развития навигационных систем и улучшения их характеристик в сложных условиях эксплуатации.

Ключевые слова: локальная навигационная система, фильтр с характеристикой «приподнятый косинус», мультиплексированный сигнал, внеполосное излучение, аппаратура потребителей

В данной работе была разработана имитационная модель активной системы обезвешивания, созданная в среде MATLAB Simulink. Активная система обезвешивания необходима для успешного проведения модальных испытаний аэрокосмической техники. Построенная модель подробно описывает работу системы, основанной на использовании магнитной энергии. Основными элементами системы являются катушка, магнит, стальной корпус, стальной диск, взаимодействие которых обеспечивает эффективное и стабильное функционирование системы. Постоянный магнит создаёт магнитное поле, которое, взаимодействуя с медной катушкой, позволяет генерировать электромагнитные силы. Эти силы играют ключевую роль в управлении движением катушки и её положением в пространстве, что делает данную систему способной регулировать положения объекта. Основной целью разработки модели было проведение анализа поведения системы в зависимости от положения катушки. Это важно для создания точной и надёжной имитационной модели, которая отражает реальную динамику системы в различных условиях эксплуатации. Результаты позволили провести подробный анализ переходного процесса в системе. В рамках анализа были рассмотрены такие важные характеристики, как время переходного процесса, величина перерегулирования и интегральная устойчивость системы. Полученные данные играют важную роль для дальнейшего совершенствования системы обезвешивания, а также разработки методов управления, которые обеспечат её надёжную эксплуатацию в реальных условиях.

Ключевые слова: сила Ампера, моделирование, MATLAB Simulink, электродинамика, переходной процесс, активные системы обезвешивания, математическая модель

Проведены исследования внутрисистемных электромагнитных взаимодействий при эмиссии электромагнитных помех, обусловленных излучениями от силовых линий связи генератора. Предложен подход на основе электродинамического моделирования к прогнозированию эмиссии электромагнитных помех и схемотехнического моделирования для оценки уровней электромагнитных помех в информационных линиях связи при влиянии силовых линий связи генератора. Рассмотрен практический пример прогнозирования электромагнитной обстановки во внутреннем пространстве мотогондолы летательного аппарата, изготовленного из композитного материала при эмиссии электромагнитных помех от силовых линий связи генератора и влияние данных помех на систему управления двигателем через информационные линии связи, расположенные во внутреннем пространстве мотогондолы. 

Ключевые слова: компьютерное моделирование, электромагнитная совместимость, электромагнитная помеха, летательный аппарат, композитный фюзеляж

В работе представлена методика многокритериального минимакса для конструирования беспилотных летательных аппаратов (БпЛА), базирующаяся на морфологическом анализе и теории латентных переменных. Проведен анализ существующих подходов к проектированию БпЛА. На основе анализа предложено выделение базовой части функциональных элементов технического устройства, основные характеристики которых должны обеспечить ключевые требования, например, по массе полезной нагрузки. Морфологический анализ формализован алгоритмом, включающим процедуры многокритериального выбора на основе теории латентных переменных. Выделение этапа формирования базовой части конструкции для достижения минимально необходимых требований по основному показателю с последующей максимизацией по множеству параметров всех функциональных узлов предполагает реализацию процедуры «многокритериального минимакса». Реализация многокритериального минимакса позволяет разумно ограничить требования и обеспечить минимально достижимый форм-фактор БпЛА.

Ключевые слова: морфологический анализ, латентные переменные, алгоритм, проектирование, математическое моделирование, конфигурация

В статье рассматривается возможность измерения местоположения объекта (летательного аппарата) методом триангуляции по паре изображений видеокадров, сделанных с двух позиций. Метод предлагается в качестве альтернативы существующим методам спутниковых навигационных измерений. Обосновывается необходимость применения данного метода. Описывается процедура триангуляции по двум изображениям измеряемого объекта, полученным с разных ракурсов. Даётся методика, позволяющая оценить точность триангуляции по этому методу. Приводится описание и результаты проведённого эксперимента по оценке точности предложенного метода. Полученные результаты показывают, что метод может эффективно применяться в локальных зонах, размеры которых определяются дальностью действия применяемых объективов и, как правило, не превышают одного километра. Предлагается использовать метод в качестве основы при разработке комплекса для проведения траекторных измерений движущихся объектов по двум записанным видеофильмам. Такой комплекс существенно расширил бы возможности применяемых в АО «ЛИИ им. М. М. Громова» оптико-электронных измерителей, улучшив их точностные характеристики в зонах проведения лётных экспериментов. Также, комплекс может являться автономным измерителем местоположения объекта. Компоненты, применяемые для создания комплекса, представлены в широком ассортименте.

Ключевые слова: оптико-электронные траекторные измерения, триангуляция по изображениям, триангуляция по видео, спутниковые навигационные системы, модель камеры с точечным отверстием

В настоящее время производство беспилотных летательных аппаратов стало широко распространенным и экономически оправданным направлением из-за существенно меньшей стоимости создания и эксплуатации по сравнению с пилотируемыми при равной эффективности выполняемых задач. Большое число выполняемых задач, наличие на борту оборудования для обеспечения управления и/или автономности и ограниченное время полета приводят к тому, что к бортовому оборудованию предъявляются жесткие требования по массе полезной нагрузки. В ходе выполнения полетных заданий необходимо вести накопление и/или ретрансляцию получаемых данных в течение 24-40 часов, в связи с чем задача компрессии радиолокационных данных в беспилотных комплексах является востребованной и актуальной. Также потребность сжимать радиолокационные данные в настоящее время возникает при модернизации самолетов, оснащённых современными радиолокационными станциями c высоким разрешением, способных находиться длительное время в полете, что связано с необходимостью регистрации и хранения объемного потока данных. Искомый метод должен не просто решать возникшую проблему длительной записи в ограниченный объем памяти, обеспечивать необходимый коэффициент сжатия и уровень потерь, но и учитывать особенности радиолокационных данных. Рассмотрены методы сжатия радиолокационных изображений, определены требования, предъявляемые к методу сжатия радиолокационных изображений в бортовых устройствах, применяемому для увеличения скорости записи объемного потока данных и ретрансляции получаемой радиолокационной информации. Представлен алгоритм математических расчетов метода расстановки приоритетов для выбора эффективного решения из множества.  Выполнен многокритериальный выбор метода сжатия радиолокационных данных с помощью алгоритма расчета эффективности применения и метода расстановки приоритетов.

Ключевые слова: радиолокационные данные, методы компрессии радиолокационной информации, метод многокритериального выбора, алгоритмы сжатия изображений, радиолокационные изображения

В статье решается задача наискорейшей коррекции околокруговой орбиты спутника в предположении об ограничении на суммарный запас топлива. Произведена дискретизация изначально непрерывной математической модели движения космического аппарата для релейного управления, осуществляемого двигателями малой тяги. При помощи увеличения шага квантования полученная дискретная система, описывающая динамику спутника, сведена к эквивалентной системе обладающей строго выпуклыми суммарными ограничениями на управление. Произведено обобщение изначальной задачи коррекции к задаче быстродействия для линейной системы с дискретным временем и суммарными ограничениями на векторное управление. Задача быстродействия разделена на два этапа. На первом этапе вычисляется точное значение времени быстродействия. На втором этапе происходит построение оптимального процесса при фиксированном времени. Полное решение рассматриваемой задачи построено на основе аппарата множеств 0-управляемости. Получены необходимые и достаточные условия оптимальности процесса управления в форме принципа максимума. Произведены численные расчеты для различных значений параметров.

Ключевые слова: коррекция орбиты спутника, круговая орбита, задача ыстродействия, линейная система с дискретным временем, множество 0-управляемости, суммарные ограничения на управление

С каждым годом увеличивается уровень автоматизации процессов управления в военной сфере, что подчеркивает важность человеческого фактора. Эффективное информационное взаимодействие между лицами боевого расчета и комплексом средств автоматизации становится ключевым аспектом, требующим учета психофизиологических особенностей операторов. В этом контексте исследование человеко-машинного взаимодействия, а также средств отображения информации приобретает особую актуальность. Современные технологии визуализации, включая голографические трехмерные экраны, открывают новые горизонты для отображения объектово-координатной, картографической и пространственной информации на средствах отображения информации автоматизированных систем управления. Эта технология не только визуализируют данные, но и делают это интерактивно, что значительно улучшает восприятие и анализ информации для лиц боевого расчета органа управления. В статье рассмотрен вариант применения визуально-диалогового интерфейса средства отображения информации автоматизированной системы с целью сокращения работного времени лиц боевого расчета органа управления. Также в данной статье рассматривается возможность использования, разработанной методики, в процессе совершенствования существующих или при разработке новых (перспективных) средств отображения информации комплексов средств автоматизации Воздушно-космических сил. 

Ключевые слова: средство отображения информации, автоматизированная система управления, оперативность автоматизированной системы управления, работное время боевого расчета, информационная модель отображения, графический интерфейс, диалоговый интерфейс