2026. № 146

Данная статья представляет собой обзор современных методов топологической оптимизации, направленных на повышение виброустойчивости пластинчатых авиационных конструкций. Исследование фокусируется на применении методов топологической оптимизации для улучшения динамических характеристик тонкостенных элементов, таких как панели, обшивки и люки, подверженных динамическим нагрузкам от акустического давления, вибраций двигателя и аэроупругих эффектов. Основные цели оптимизации включают максимизацию собственных частот и минимизацию динамической податливости при гармоническом возбуждении, что позволяет смещать зоны резонанса и снижать риск усталостного разрушения. 
Рассматриваются методологические подходы, включая метод на основе плотности (SIMP), метод уровня и эволюционные методы, в контексте решения задач на собственные значения и минимизации динамического отклика. Показано влияние граничных условий (таких как защемление по сравнению со свободным опиранием) на оптимальную топологию, что демонстрирует значительное влияние условий закрепления как на динамическое поведение, так и на результирующую схему усиления. В работе рассматриваются производственные ограничения, особенно связанные с аддитивными технологиями, как критический фактор при проектировании реализуемых оптимизированных конструкций.
Представлен практический пример, иллюстрирующий топологическую оптимизацию подкрепления прямоугольной пластины при ограничениях по объему. С использованием метода SIMP, анализируется эволюция топологии каркаса для объемных долей от 5% до 30%. Результаты показывают переход от простых арочных подкреплений к сложным разветвленным решетчатым структурам по мере увеличения допустимого объема материала, подчеркивая нелинейную взаимосвязь между использованием материала и изменением частотных характеристик.
Несмотря на прогресс, сохраняется ряд проблем, таких как высокие вычислительные затраты, необходимость нелинейных моделей с учетом демпфирования и сложность преобразования результатов, основанных на плотности, в пригодные для производства CAD-модели. Будущие направления исследований включают разработку многодисциплинарных оптимизационных систем, интеграцию цифровых двойников и передовые методологии генеративного проектирования на основе искусственного интеллекта.
Топологическая оптимизация показала свою эффективность как мощный инструмент повышения виброустойчивости пластинчатых конструкций, обеспечивая значительный прирост удельной жесткости и динамических характеристик. Перспективным направлением является дальнейшее включение технологических ограничений аддитивного производства и интеллектуальных алгоритмов, что расширит область применения и повысит эффективность рассматриваемых методов в аэрокосмической индустрии и смежных отраслях.

Ключевые слова: топологическая оптимизация, пластинчатые конструкции, собственная частота, динамическая податливость

В статье представлены вывод математических выражений и обоснование критериев статической и динамической устойчивости экраноплана в продольном движении. Отличительной чертой предлагаемых критериев является использование в качестве одного из ключевых параметров положения центра давления экраноплана. Обоснована целесообразность использования положения центра давления и производных его положения по кинематическим параметрам полета в качестве составляющих величин для параметров оценки устойчивости экраноплана вместо использования понятий «фокус экраноплана по углу атаки» и «фокус экраноплана по отстоянию». Критерии и условия статической и динамической устойчивости определены на основе линеаризованных уравнений продольного движения экраноплана и использования параметрического подхода к оценке устойчивости систем теории автоматического управления. Выполнен анализ условий обеспечения устойчивости экраноплана.  Приведен пример оценки устойчивости и расчета переходных функций возмущенного продольного движения экраноплана.
Показано, что положение центра масс в явном виде не входит в выражение критерия оценки статической устойчивости экраноплана. На основе этого сделан вывод, что в отличие от самолета, выполняющего полет вне зоны влияния экрана, изменением положения только центра масс изменить кардинально характеристики устойчивости в продольном движении, по всей видимости, невозможно. В явном виде положение центра масс влияет только на колебательную составляющую движения экраноплана. Целесообразно обеспечивать расположение центра давления при не отклоненном руле высоты позади центра масс по отношению к направлению полета.
Применение предложенной методики оценки устойчивости экраноплана в продольном движении в комплексе с другими методиками позволяет повысить качество и надежность проектирования на начальных этапах.

Ключевые слова: экраноплан, динамика движения экраноплана, устойчивость экраноплана, критерии устойчивости экраноплана, GEV (ground-effect vehicle), WIG (wing-in-ground-effect)

В статье решается задача об определении диссипативных свойств модифицированного композита, нагруженного динамическими усилиями чистого сдвига вдоль волокон. Для определения эффективных свойств композита используются процедуры самосогласованного метода Эшелби. Исследуется эффективный модуль упругости сдвига композита при предположении, что элементарная ячейка находится в условиях чисто сдвиговой нагрузки. При этом исследуется эффективный модуль упругости сдвига композита. Предполагается, что элементарная ячейка находится в условиях чисто сдвиговой нагрузки. В отличие от модуля объемного сжатия, модуль сдвига находится неявно, поскольку в системе обычно используются уравнения второго порядка, которые являются нелинейными. На основе проведенных исследований сделано предположение, что введение в вязкоупругий слой специальных наноструктур – вискерсов позволит одновременно увеличивать эффективный поперечный модуль потерь.

Ключевые слова: диссипативные свойства, модифицированный композит, чистый сдвиг, сферические включения, вискерсы, вязкоупругая матрица

На примере задачи температурного коробления незакрепленной двухслойной полосы дано развитие элементов метода Сен-Венана – Пикара – Банаха (SVPB) и расширенное изложение ряда его аспектов. Постановка концентрируется на проблеме определения касательных напряжений на стыке между слоями, где обычно применяемый аппарат метода приводит к тривиальному результату. Рассмотрены варианты корректировки полученной формы решения с использованием физической гипотезы, расширения формы начального приближения с включением в нее требуемых факторов, асимптотической постановки краевого условия в месте стыка слоев. Решения построены аналитически; проведено их сопоставление, в том числе с результатом расчета по методу конечных элементов. Рассмотрены способы построения решения дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений, применение выражений старших итераций и сходимость. Предложен вариант метода, не опирающийся на приближения искомых величин, и подход к построению решения для него.

Ключевые слова: плоская задача, слоистый материал, температурные напряжения, краевой эффект, итерации, метод Сен-Венана – Пикара – Банаха

В статье представлено построение математической модели механической системы, состоящей из двух упругих соосных оболочек со слоем вязкой сжимаемой жидкости между ними. Оболочки жестко защемлены на торцах, вращение оболочек и перемещение вдоль их оси симметрии отсутствуют. Толщина слоя жидкости значительно меньше, чем внешний радиус внутренней оболочки. Используется модель вязкой сжимаемой баротропной жидкости. Вязкость учитывается, поскольку она обеспечивает демпфирующие свойства, которые предотвращают чрезмерно большие прогибы во время резонанса. Сжимаемость учитывается, поскольку в системах с переменным давлением баротропная жидкость может сильно влиять на поведение системы. На систему воздействует внешний источник вибрации и гармоническое по времени давление на торцах. Система считается термостабилизированной. Математическая модель механической системы, рассматриваемая в данной работе, представляет собой систему связанных уравнений. Для описания динамики жидкости используются нелинейные уравнения Навье-Стокса в частных производных и уравнение неразрывности. В качестве граничных условий используются условия согласования давления и расхода жидкости при переходе от цилиндрической щелевой камеры к торцевой. Для описания динамики внутренней и внешней цилиндрических оболочек используются уравнения в частных производных, основанные на гипотезах Кирхгофа-Лява. В качестве граничных условий используются уравнения перемещения оболочки на торцах и вдоль оси Oy.

Ключевые слова: вязкая сжимаемая жидкость, упругие соосные оболочки, уравнение Навье-Стокса, уравнение неразрывности

В работе изложены основные методологические подходы к расчету распределения давления в ближнем поле при расчете характеристик звукового удара сверхзвуковых гражданских самолетов. На основании анализа результатов исследования влияния геометрии расчетной области, типа граничных условий и размерности расчетной сетки на характеристики звукового удара в ближнем поле и на земле сформированы рекомендации по постановке задачи численного моделирования течения в ближнем поле, формированию расчетных сеток и расчету распределения давления около летательного аппарата методами вычислительной газовой динамики, используемого для последующего расчета распространения ЗУ до земли.

Ключевые слова: звуковой удар, сверхзвуковой гражданский самолет, численное моделирование, ближнее поле, громкость

На основе анализа результатов численных исследований влияния геометрии наплыва крыла сформулированы основные рекомендации по формированию облика компоновки магистрального самолета с высоконесущей механизацией. Приведены основные этапы расчета аэродинамических характеристик крыла с механизацией во взлетной и посадочной конфигурациях на режиме H=0 м, M=0.2 при разных углах атаки. Проведено сравнение аэродинамических характеристик компоновок с двумя вариантами наплыва во взлетной и посадочной конфигурациях. Максимальный коэффициент подъемной силы больше у компоновки с вариантом наплыва №2, что связано с затягиванием отрыва потока за счет изменения формы в плане наплыва. Для разрешения градиента искомых переменных при численном решении уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, применена вложенная структура расчетной сетки. Для разрешения течения в пограничном слое использовались пристеночные призматические слои с высотой первой ячейки, соответствующей параметру y+≤1. Смоделированы сложные отрывные течения в области сочленения наплыва и крыла. Показаны некоторые особенности обтекания механизированного крыла магистрального самолета, выполненного в схеме «среднеплан». Выработаны рекомендации по дальнейшим расчетно-экспериментальным исследованиям по повышению эффективности механизации на взлетно-посадочном режиме. 

Ключевые слова: интегральная компоновка, магистральный самолет, несущие свойства, численное моделирование, обтекание

В статье рассматривается жидкостное трение в подшипниках скольжения авиационных двигателей с гладкими вкладышами при утечках масла через боковые торцы подшипника. При жидкостном трении рабочие опорные поверхности вала (цапфа) и вкладыша (подпятник) разделены слоем масла, толщина которого должна быть больше суммы высот шероховатостей двух поверхностей. Анализ влияния утечек масла проведен при течении жидкости между плоскими пластинами аналитическим методом. 
На основе аналитического решения гидродинамических уравнений Навье-Стокса установлены закономерности течения жидкости по траектории движения масла в окружном, а также боковом направлении и гидродинамическое давление в клиновом зазоре подшипника скольжения.
Авторами разработана методика расчета для подшипников скольжения, при наличии утечек масла на боковых торцах подшипника. В результате расчета, проведенного на модели подшипника скольжения при определенных параметрах подшипника, получено распределение гидродинамического давления в окружном направлении в трех сечения по ширине полукольца.
Установлены закономерности течения жидкости в подшипниках скольжения и определено гидродинамическое давление по ширине цапфы вала, при наличии утечек масла на боковых торцах подшипника, позволяющее наиболее достоверно устанавливать грузоподъемность подшипника.

Ключевые слова: ротор, вал, подшипник, гидродинамические силы, клиновой зазор

В статье представлено экспериментальное исследование возможности использования гелия в качестве рабочего тела вместо воздуха в газодинамической импульсной пневматической пусковой установке (разработка Военно‑космической академии имени А. Ф. Можайского). Установка предназначена для лабораторного моделирования воздействия частиц гелия на конструкции и материалы космических аппаратов на скоростях до 1000 м/с. Метод исследования основан на измерении скорости снарядов рамочным хронографом ACC 0022 «Стрелец» (диапазон до 3000 м/с) при различных давлениях рабочего тела. Для минимизации влияния ведущих устройств подбирался снаряд, соответствующий калибру ствола. Функциональные зависимости скорости от давления определены методом наименьших квадратов. Результаты показывают, что использование гелия обеспечивает более высокие начальные скорости снарядов по сравнению с воздухом, что подтверждает его предпочтительность для данного типа установок.

Ключевые слова: малоразмерная твердая частица, высокоскоростное соударение, легкогазовая установка, рабочее тело

В работе исследуется механическая система со сферическим маятником, моделирующая нелинейные колебания границы раздела двух жидкостей, полностью заполняющих подвижную цилиндрическую ёмкость. Демонстрируется, что если в качестве обобщённых координат выбрать направляющие косинусы, задающие положение сферического маятника, то уравнения движения эквивалентной механической системы точно соответствуют уравнениям динамики твёрдого тела с двумя жидкостями в приближении до второго порядка малости. Для анализа более высоких порядков малости и сравнения поведения механической модели с реальной системой необходимо привлекать амплитудно-частотные зависимости. Также в работе выведены численные расчеты линейных и нелинейных коэффициентов уравнений движений при различных глубинах заполнения каждой жидкости. В результате построены амплитудно-частотные характеристики и области неустойчивости вынужденных угловых колебаний поверхности раздела жидкостей в цилиндрическом сосуде и механической модели со сферическим маятником, соответствующей уровням жидкостей.

Ключевые слова: области неустойчивости, параметрический резонанс, сферический подшипник, маятник, направляющие косинусы, нелинейные коэффициенты, амплитудно-частотные характеристики

В работе показано, что в настоящее время в условиях необходимости увеличения количества пусков ракет-носителей, усложнения современного технологического оборудования космодромов, ужесточения режимов его функционирования, влияющих на срок службы современной техники, проблема обеспечения эффективной, надежной и безопасной эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры становится крайне актуальной. При этом, проведение таких мероприятий, как неразрушающий контроль технического состояния, прогнозирование остаточного ресурса технологического оборудования, своевременная частичная замена его компонентов и их ремонт, результатом которых является увеличение сроков службы указанных объектов, становятся экономически и технически целесообразными. 
В статье рассмотрены основные виды и методы неразрушающего контроля технологического оборудования объектов наземной космической инфраструктуры.
Показана актуальность разработки методики обоснования требований к составу приборной базы лаборатории неразрушающего контроля, практическая реализация которой направлена на формирование комплекта диагностического оборудования, решающего задачи оценивания технического состояния объектов контроля с наибольшей эффективностью. Предлагаемая в работе методика основана на применении математических моделей, в которых используются нормализованные оценки средневзвешенных показателей привлекательности диагностического оборудования. Показана практическая значимость разработанной методики и сформулированы рекомендации по ее применению. 

Ключевые слова: неразрушающий контроль, технологическое оборудование, наземная космическая инфраструктура, техническое состояние, приборная база, диагностическое оборудование, оценки, показатели, альтернативы

В статье рассматривается задача обнаружения преднамеренных помех (спуфинга) в комплексированных инерциально-спутниковых навигационных системах. В основе алгоритма обнаружения используется метод, основанный на определении направления приема (пеленгации) сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, что предполагает создание интерферометра с использованием минимум двух приемных антенн. Решение о наличии спуфинга при использовании этого метода в комплексированных системах принимается на основе сравнения направления приема сигналов на частотах навигационных спутников и прогнозируемого направления приема, вычисленного по показаниям инерциальной системы и эфемеридам. Предложен подход к замене жестких пороговых алгоритмов на адаптивные методы машинного обучения. Обоснован выбор задачи бинарной классификации для идентификации факта атаки. Разработаны модели на основе линейных классификаторов с обучением стохастическим градиентным спуском (Stochastic Gradient Descent) логистической регрессии и метода опорных векторов, использующие в качестве расширенного признакового пространства информацию об углах ориентации, невязки фазовых интерферометрических измерений глобальных навигационных спутниковых систем и их прогноза от бесплатформенной инерциальной навигационной системы, а также их статистические параметры.

Ключевые слова: инерциально-спутниковая навигационная система, обнаружение помех глобальных спутниковых навигационных систем, машинное обучение, бинарная классификация, линейная регрессия, стохастический градиентный спуск

В статье анализируются практические аспекты создания прототипа архитектуры когнитивного интернета вещей для создания средств автоматизации интеллектуального мониторинга природной среды. Предложен ряд информационных технологий для реализации трех уровней архитектуры: сервисного уровня, уровня виртуальных составных объектов и уровня виртуальных объектов. Продемонстрирована математическая модель выполнения сервисного запроса путем поиска и подбора виртуальных составных объектов и соответствующих виртуальных объектов, которые создаются из объектов реального мира. Для предоставления последовательности действий выполнения сервисного запроса приведены алгоритм начальной загрузки архитектуры когнитивного интернета вещей и алгоритм запуска виртуальных составных объектов. Приведена оценка времени реализации сервисного запроса и времени создания виртуальных составных объектов на базе доступных виртуальных объектов. Разработанная архитектура когнитивного интернета вещей была применена на беспилотном летательном аппарате для аэромониторинга борщевика Сосновского. 

Ключевые слова: алгоритмы, аэромониторинг, БПЛА, дрон, интернет вещей, информационно-измерительные системы, интеллектуальные системы, искусственный интеллект, математическая модель, набор датчиков, программное обеспечение

Фотоэлектрические системы всё чаще используются в качестве экологически чистого и устойчивого источника энергии. Однако их эффективность существенно зависит от условий окружающей среды, таких как солнечное излучение и температура. Для обеспечения максимального извлечения энергии из фотоэлектрических панелей используются методы отслеживания точки максимальной мощности. В представленной работе рассматривается концепция отслеживания мощности для фотоэлектрических систем, а также представлен обзор и классификация нескольких методов отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), описанных в литературе. В данной работе представлена новая классификация алгоритмов MPPT, которая применяется в соответствии с очерёдностью выполнения процессов. Основные разделы работы организованы следующим образом. В первом разделе представлен анализ использования возобновляемых источников энергии, в том числе солнечной электроэнергетики, во втором разделе описаны характеристики фотоэлектрических генераторов, в третьем разделе представлен принцип работы системы MPPT, в четвертом разделе обсуждается классификация методов MPPT. В заключении проводилось обсуждение результатов, а в выводах представлена сравнительная таблица для обзора методов. Результаты, полученные в этой работе, могут быть полезны, как для традиционной энергетики, так и для альтернативных способов преобразования энергии. Фотоэлектрические преобразователи и модули на их основе являются основным источником энергии для орбитальных космических станций и другой аэрокосмической техники.
Использование предложенных в работе методов отслеживания точки максимальной мощности при работе солнечных батарей позволяет значительно сократить потери, улучшить качество используемой электрической энергии, а также повысить эффективность использования уже преобразованной электрической энергии. Предложенные методы могут быть использованы также и в наземных фотоэлектрических системах, обеспечивающих авиационные и другие промышленные предприятия, а также могут найти применение для удалённых объектов крайнего севера Российской Федерации и в других труднодоступных районах. 

Ключевые слова: точка максимальной мощности (MPPT), фотоэлектрическая (PV) генерация, солнечная радиация, температура, DC-DC преобразователь

Приведено определение частотно-контрастной характеристики и рассмотрены параметры оптико-электронной системы, определяющие разрешающую способность: угловой размер пятна нечёткости изображения, мгновенное (элементарное) поле зрения, угловой размер детектора, функция рассеяния точки и показана взаимосвязь между ними. 
Проведён расчет частотно-контрастной характеристики тепловизионной оптико-электронной системы и её составляющих на этапе лабораторных испытаний и по полученным значениям эффективной разрешающей способности была дана оценка разрешающей способности оптико-электронной системы.
Раскрыто содержание синтеза изображений объектов с использованием линейной фильтрации в частотной и в пространственной области с учётом частотно-контрастной характеристики и функции рассеяния точки. Проведенный синтез изображения посредством использования частотно-контрастной характеристики и функции рассеяния точки подтвердил полученную ранее оценку разрешающей способности оптико-электронной системы. 
Актуальность данного материала обусловлена необходимостью наличия качественного инструмента объективной оценки разрешающей способности авиационных оптико-электронных систем, исключающего субъективное мнение, обусловленное человеческим фактором, на этапах испытаний и серийного производства изделий, на соответствие заданным тактико-техническим требованиям и требованиям технических условий
В заключение определено место синтеза изображений объектов с использованием частотно-контрастной характеристики в цифровой модели комбинированной системы технического зрения.

Ключевые слова: частотно-контрастная характеристика, линейная фильтрация в частотной (пространственной) области, синтез изображений объектов, тепловизионная оптико-электронная система

Глобальные навигационные спутниковые системы включают в себя различные части, такие как станции управления, станции мониторинга Земли и космоса, мобильные навигационные системы. Основными результатами работы глобальной навигационной спутниковой системы являются определение времени, местоположения и контроль навигационных методов. На основе процедуры подхода с вертикальным наведением локальные и глобальные спутниковые навигационные системы используются для позиционирования и точного подхода в авиации вместо современных инструментальных системы посадки так как инструментальные системы посадки имеют ошибки в позиционировании и измерении скорости. Дифференциальные поправки определяются с помощью одной или нескольких опорных станций. Концепция одиночной опорной станции проста, но точность определения положения ниже. В данной статье сравниваются методы коррекции ошибок дифференциальных систем.

Ключевые слова: глобальная навигационная спутниковая система, спутник, навигация, дифференциальные системы, рефракция, навигационный сигнал, космический аппарат

Развитие беспилотных летательных аппаратов требует создания надёжных средств навигации, обеспечивающих точное определение координат в условиях ограниченной инфраструктуры, включая зоны с недоступностью или затруднённым приёмом сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Такие условия могут возникать при полётах в городской застройке, горной местности, внутри помещений или в зонах преднамеренного подавления навигационных сигналов. Одним из перспективных решений в таких условиях является использование локальных навигационных систем, основанных на измерении расстояний до фиксированных наземных станций.
Известен метод определения положения беспилотного летательного аппарата по двум наклонным дальностям и барометрической высоте, обеспечивающий возможность позиционирования в плоскости при наличии всего двух наземных опорных пунктов. Данный подход характеризуется минимальными требованиями к инфраструктуре по сравнению с традиционными многопозиционными системами и может быть реализован на базе относительно простого оборудования. Однако для практической реализации данного метода требуется разработка эффективного алгоритма, способного функционировать в реальном времени, учитывать погрешности измерений, разрешать геометрическую неоднозначность решений и обеспечивать устойчивость в условиях внешних возмущений. Особую важность приобретает возможность реализации алгоритма на вычислительных платформах с ограниченными ресурсами, характерных для бортовых систем управления беспилотного аппарата.
Статья посвящена построению и исследованию алгоритма реализации дальномерного метода определения координат беспилотного летательного аппарата. В отличие от классических вероятностных подходов, оперирующих эллипсоидами ошибок, предлагаемый метод использует детерминированную геометрическую модель с последующей фильтрацией выбросов. Такой подход позволяет получить точечное решение с контролем достоверности через механизмы проверки физической реализуемости, что особенно важно для систем реального времени с ограниченными вычислительными ресурсами. Модульная архитектура алгоритма обеспечивает возможность его адаптации к различным аппаратным платформам и условиям эксплуатации без существенной переработки базовых вычислительных процедур.

Ключевые слова: БПЛА, локальная навигационная система, определение координат, дальномерный метод, позиционирование, устойчивость, фильтрация выбросов

В настоящей статье рассматривается интеграция технологий Интернета вещей, туманных и облачных вычислений для мониторинга и прогнозирования технического состояния воздушных судов. Разработана математическая модель, описывающая процессы сбора, предобработки и анализа данных с бортовых сенсоров. Построены алгоритмы расчёта интегрального индекса деградации, вероятности отказа, остаточного ресурса компонентов, а также прогнозирования сроков технического обслуживания. Предложена архитектура распределённой системы, в которой туманные узлы выполняют локальную фильтрацию и первичный анализ данных, а облачные платформы осуществляют долгосрочную аналитическую обработку и оптимизацию графиков обслуживания. Проведено моделирование процессов деградации оборудования на временных рядах сенсорных данных. Построены графики изменения вероятности отказа, остаточного ресурса и прогнозируемых сроков технического обслуживания. Результаты моделирования демонстрируют, что использование туманных вычислений позволяет значительно снизить задержки в обнаружении аномалий, в то время как облачные вычисления обеспечивают повышение точности прогноза остаточного ресурса и сроков обслуживания. 

Ключевые слова: облачные вычисления и туманные вычисления, датчики, вероятность отказа, задержки, остаточный ресурс

В статье обсуждается противоречивое с точки зрения электродинамики определение фазового центра излучения как центра сферической волны с однородным распределением фазы в дальней зоне. Это противоречие проявляется в существенном значении дефинициальной неопределенности измерений, для оценки которой был предложен способ, естественно следующий из определения. Способ оценки дефинициальной неопределенности измерений фазового центра излучения был успешно апробирован на модели электромагнитного поля двух элементов Гюйгенса.
На основе классического определения фазового центра излучения и разложения волнового поля во всем пространстве в спектр скалярных плоских волн было сформулировано эквивалентное определение. Фазовый центр совпадает с точкой в объеме с источниками волнового поля, в которой модуль интеграла Кирхгофа достигает своего максимума. Из этого эквивалентного определения следует новый метод измерений фазового центра излучения по максимуму распределения поля, который был успешно апробирован на серии экспериментов по измерению напряженности электрического поля спиральной антенны с правой круговой поляризацией на сферической поверхности в ближней зоне.
Оценки неопределенности измерений фазового центра излучения по типу А с помощью взвешенного метода наименьших квадратов оказались сопоставимы с предложенными оценками дефинициальной неопределенности, что указывает на преобладание последней в бюджете неопределенности. Апробация метода измерений фазового центра излучения по максимуму распределения поля и взвешенного метода наименьших квадратов на одних и тех же экспериментальных данных показала, что относительная неопределенность первого метода меньше не менее чем в 2 раза. С учетом всего бюджета неопределенности это означает, что методическая неопределенность измерений фазового центра излучения по максимуму распределения поля уменьшилась более чем в 2 раза.

Ключевые слова: фазовый центр, дефинициальная неопределенность, плоские волны, интеграл Кирхгофа, ближняя зона, дальняя зона, диаграмма направленности

Эволюция авиационно-космической промышленности в современных реалиях приводит к росту потребности в обеспечении большей надежности, производительности и эффективности функционирования систем управления в условиях неопределенностей. В таких условиях классические методы синтеза регуляторов и наблюдателей, опирающиеся на точные модели и полную информацию, оказываются неэффективными. 
Поэтому, для сохранения устойчивости и требуемого качества управления системой необходима разработка новых, более современных подходов к синтезу регуляторов и наблюдателей. В данных условиях наиболее целесообразным представляется использование робастного подхода, предполагающего учет наихудших возможных условий функционирования системы на этапе синтеза регуляторов и наблюдателей.
В работе представлен программный комплекс для автоматизированного синтеза робастных регуляторов и наблюдателей состояния линейных (стационарных и нестационарных) и нелинейных динамических систем, линейных по управлению и возмущению, при неполной информации о векторе состояния и ограниченных неопределённостях (внешних возмущениях, помехах измерений, разбросе начальных условий). Алгоритмы, использованные в работе, основаны на доказанных достаточных условиях оптимальности, применяемых в теории оптимального управления динамическими системами, полученных с использованием принципа расширения. Программное обеспечение разработано в среде MATLAB и дополнено модулем на Python 3 для решения задач синтеза регуляторов для нелинейных систем, линейных по управлению и возмущению на полубесконечном временном интервале. Проведена успешная апробация программного комплекса на модельных примерах и прикладных задачах управления самолётами F-16, Lockheed L-1011 и вертолётом Raptor-90. В работе представлен пример применения блока, разработанного на Python 3, для решения задачи стабилизации квадрокоптера.
Разработанное программное обеспечение можно использовать для решения разнообразных прикладных задач робастного управления и наблюдения, а также при проектировании систем управления полётом и стабилизации.

Ключевые слова: программное обеспечение, робастное управление, H-infinity оптимизация, неполная информация о состоянии, H-infinity регулятор, H-infinity наблюдатель, уравнение Риккати, летательные аппараты, MATLAB, Python, SDRE

В работе исследованы две архитектуры нейронных сетей для семантической сегментации изображений в реальном времени на основе DeepLabv3+, в которых в качестве базовых моделей применены модифицированные MobileNetV3-Small и ResNet50. Для беспилотных транспортных средств (БТС), мобильных робототехнических комплексов (РТК) и аэрокосмических приложений, работающих в сложных и динамичных условиях, критически важно обеспечить высокую точность сегментации и скорость обработки видеопоследовательностей. Кодировщики модифицированы путем отбрасывания классификационных слоев с сохранением только сверточных слоев, отвечающих за извлечение признаков, что позволило интегрировать их в декодирующий модуль DeepLabv3+. В результате сформированы две архитектуры, различающиеся вычислительной сложностью и ориентированные на различные типы аппаратных платформ. Эксперименты проведены на двух тестовых стендах: настольном ПК с центральным процессором (ЦП) AMD Ryzen5 3600 и дискретным графическим процессором (ГП) NVIDIA GeForce RTX 3050, а также на ноутбуке с мобильным процессором AMD Ryzen 7 5700U и интегрированным ГП. Обучение и валидация моделей выполнены на наборе данных Yamaha-CMU Off-Road (YCOR) с оценкой качества сегментации по метрикам mIoU, Pixel Accuracy и Mean Accuracy. Модель с кодировщиком MobileNetV3-Small продемонстрировала более высокое качество сегментации (mIoU = 55.56%) по сравнению с вариантом на базе ResNet50 (mIoU = 49.30%). В то же время архитектура с ResNet50 обеспечила более высокую производительность при использовании дискретного ГП. При наличии аппаратного ускорения обе модели достигли производительности не ниже 30 кадров в секунду при обработке видеопоследовательностей с разрешением 1920×1080 пикселей. Научная новизна работы заключается в детальном сравнении двух модификаций DeepLabv3+ с модифицированными кодировщиками MobileNetV3-Small и ResNet50 в условиях, приближенных к реальной эксплуатации мобильных робототехнических систем. Показано влияние типа аппаратной платформы на выбор архитектуры, обеспечивающей необходимый баланс между точностью сегментации и скоростью обработки видеопоследовательностей. На основе полученных результатов сформулированы практические рекомендации по применению разработанных моделей во встраиваемых и высокопроизводительных системах.

Ключевые слова: семантическая сегментация, DeepLabv3+, MobileNetV3, ResNet50, реальное время, робототехника, БТС.

Системы предотвращения воздушных столкновений имеют критическое значение для обеспечения безопасности полетов, особенно в условиях роста воздушного движения. В то время как традиционные системы, такие как система предупреждения столкновения самолетов в воздухе (TCAS,) предлагают решения, основанные на процессах принятия решений Маркова (MDP), эти модели не учитывают важные реальные факторы, такие как задержки реакции пилота. В данной работе мы формулируем задачу предотвращения воздушных столкновений как частично наблюдаемый марковский процесс принятия решений (POMDP), чтобы решить проблемы, вызванные задержками реакции пилота. Для решения полученной задачи POMDP мы применяем алгоритм Long Short-Term Memory Soft Actor-Critic дискретный (LSTM SAC-d), который расширяет фреймворк Soft Actor-Critic дискретный (SAC-d) за счет включения временных зависимостей. Наш модель учитывает задержку реакции пилота в 3 секунды, что отражает реальные ограничения. Мы сравниваем производительность LSTM SAC-d с марковским SAC-d и демонстрируем, что LSTM SAC-d значительно превосходит последний по эффективности предотвращения столкновений и общей стабильности решений. Экспериментальные результаты показывают, что LSTM SAC-d значительно улучшает работу системы за счет лучшего учета задержек реакции пилота и оптимизации рекомендаций в реальном времени.

Ключевые слова: обучение с подкреплением, учет реакции пилота, предотвращение воздушных столкновений, модель столкновения воздушных судов, динамическая модель самолета

Ключевые слова:

Ключевые слова:

Ключевые слова:

Ключевые слова: