2026. № 150

В работе исследуется динамика тросовой системы, закрепленной в точке либрации   или   системы Марс–Фобос и предназначенной для сбора реголита с поверхности Фобоса. Рассматриваемая система представляет собой перспективный подход к взаимодействию с поверхностью малого небесного тела без необходимости полноценной посадки, что является существенным преимуществом в условиях слабой гравитации и значительных динамических возмущений, осложняющих традиционные операции посадки и отбора проб. Особое внимание уделяется движению аппарата, соединенного с тросом, а также возможности управления его положением относительно поверхности Фобоса. Предложен закон управления, учитывающий вязкоупругие свойства материала троса, возмущения, обусловленные полярным сжатием Марса  , а также эксцентриситет орбиты Фобоса. Эти факторы включены в математическую модель для более точного описания динамики системы вблизи точек либрации. Предложенный закон управления обеспечивает реализацию двух основных режимов функционирования. Первый режим – стабилизация относительно положения равновесия, при которой аппарат удерживается в заданном положении относительно точки либрации или целевого участка поверхности. Второй режим – управляемое раскачивание, при котором аппарат совершает направленное колебательное движение над поверхностью, обеспечивая перемещение между различными участками без непосредственной посадки. Результаты численного моделирования показывают, что при положительном значении параметра управления (параметра перекрестной связи) колебания системы со временем затухают, что свидетельствует об устойчивом управляемом движении. Напротив, отрицательное значение этого параметра приводит к неограниченному росту колебаний, что указывает на потерю устойчивости. Для точек либрации   и   были получены качественно идентичные результаты, демонстрирующие универсальность предложенного закона управления и его применимость к различным конфигурациям тросовой системы Марс–Фобос.

Ключевые слова: тросовая система; точка либрации; управление; стабилизация; раскачивание

При технической диагностике турбомашин возникает проблема анализа их вибрационного спектра. При этом важно выделять и численно оценивать величины динамического воздействия и соответствующие частоты каждого отдельного элемента турбомашины, составляющие в целом, весь его вибрационный спектр. Поскольку на турбомашинах, как на приводе, так и на центробежном нагнетателе установлены подшипники скольжения, интересна динамика течения масляного смазочного слоя между валом и вкладышем подшипника. Скорость течения масла в этом слое близка к окружной скорости на поверхности вала (более десяти метров в секунду), а амплитуда его смещения – порядка десятков микрон, соизмерима с толщиной самого масляного слоя. Поэтому эффект присоединенной массы (в аэро-гидро-упругом приближении) при «плавании вала» в смазочном слое весьма существенный, и дает вклад в общий вибрационный фон агрегата. В работе представлены результаты математического моделирования и численные оценки этого эффекта. Принятые в математической модели допущения выделяют указанный эффект, поскольку пренебрегается вязкостью и сжимаемостью смазочного слоя (приближение идеальной жидкости). Вызываемый эффектом присоединенной массы циклический дисбаланс создает в материале вкладыша касательные напряжения, приводящие к накоплению усталостных повреждений, которые понижают рабочий ресурс подшипника.

Ключевые слова: диагностика подшипников скольжения; гидродинамика масляного слоя; эффект присоединенной массы; дисбаланс ротора

В настоящей работе предложено теоретическое обоснование связи между данными рентгеновской компьютерной томографии и механическими свойствами конструкционных материалов. На основе введения функции ориентированного распределения на единичной сфере и её разложения по обобщённым сферическим гармоникам разработан метод реконструкции тензора структуры из томографических данных. Путём аппроксимации облака точек, получаемого из сегментированных данных РКТ, поверхностью второго порядка определена квадратичная форма, по которой восстанавливается симметричный положительно определённый тензор структуры. С использованием полиномиального разложения тензора напряжений по тензору деформаций и тензору структуры получены аналитические соотношения, связывающие компоненты тензора упругих констант с собственными значениями тензора структуры. Показано, что результирующий тензор упругих констант описывает ортотропное семейство симметрий. Введён безразмерный показатель фракционной анизотропии, позволяющий количественно оценивать степень анизотропии по данным томографии. Работоспособность модели подтверждена численным моделированием на 10 тестовых образцах с пористой структурой от изотропного до ярко выраженного ортотропного случая. Установлено, что фракционная анизотропия возрастает от 0,03 до 0,97 при изменении геометрии поры, а снижение жёсткости в направлении минимального собственного значения достигает 70%. Подход открывает новые перспективы для прогнозирования упругих свойств и диагностики скрытых повреждений деталей в авиастроении и машиностроении без разрушения образцов.

Ключевые слова: рентгеновская компьютерная томография; механические свойства; упругие свойства; тензор структуры; фракционная анизотропия; функция ориентированного распределения

В авиационной технике к функциональным дисперсно-армированным полимерным композиционным материалам предъявляются жесткие требования, в том числе, к воспроизводимости их физико-механических свойств. Один подходов к повышению воспроизводимости комплекса физико-технических свойств таких материалов основан на формировании полимерной оболочки на поверхностях дисперсных частиц наполнителя. С одной стороны, такая оболочка позволяет обеспечить адгезию частиц наполнителя к полимерной матрице. С другой стороны – она влияет на механические характеристики материала, в том числе, на его коэффициент линейного температурного расширения. В работе представлена математическая модель вычисления эффективных коэффициентов линейного температурного расширения дисперсно-армированных полимерных композиционных материалов при малом относительном объёме дисперсных субмикронных частиц наполнителя, капсулированных полимером. Использован метод асимптотического осреднения для периодических сред с введением «быстрых» и «медленных» переменных. В рамках представительной ячейки периодичности, содержащей изотропное упругое ядро (частица наполнителя), покрытое внешней изотропной оболочкой постоянной толщины, сформулированы уравнения равновесия, условия сопряжения на межфазных границах и условия периодичности. Получено выражение для эффективного коэффициента линейного температурного расширения композита через эффективный модуль объёмной деформации, объёмные доли компонентов и их упругие и температурные характеристики. Разработан алгоритм вычисления эффективного коэффициента линейного температурного расширения с использованием эффективного модуля объемной деформации. Показано снижение коэффициента линейного температурного расширения композиции с ростом толщины полимерной оболочки, что обусловлено низкими значениями модуля полимера оболочки, по сравнению с материалом матрицы.

Ключевые слова: дисперсно-армированный полимерный композиционный материал; эффективный коэффициент линейного температурного расширения

Разработана континуальная модель накопления повреждений, учитывающая линейную деградацию упругих свойств материала и основанная на вариационном принципе Лагранжа. Ключевая особенность подхода — включение скалярного параметра повреждённости в выражение для плотности потенциальной энергии, что позволило получить единую сопряжённую систему уравнений, описывающую поля перемещений и повреждённости. Для решения сформулированной нелинейной краевой задачи предложен итерационный алгоритм, аналогичный методу упругих решений, обеспечивающий устойчивую сходимость на каждой итерации. Верификация модели выполнена на классической задаче о растяжении упругого стержня при двух качественно различных типах нагружения — сосредоточенной силой и распределённой нагрузкой. Выявлено, что характер распределения повреждённости вдоль стержня существенно зависит от способа приложения нагрузки, тогда как максимальное значение параметра повреждённости в зоне заделки остаётся неизменным при эквивалентной суммарной силе. Полученные результаты подтверждают адекватность предложенного подхода и демонстрируют критическое влияние типа нагружения на сценарий деградации материала, что открывает перспективы для анализа более сложных конструкций.

Ключевые слова: континуальное накопление повреждений; параметр повреждённости; принцип Лагранжа; сопряжённая краевая задача; метод упругих решений; деградация упругих свойств; тип нагружения

Рассмотрены методы моделирования крепежных элементов в конечно-элементных моделях, разработанных для анализа статической прочности. Представлена методика моделирования нелинейной жесткости на смятие пластин из композиционного материала с симметричной и сбалансированной укладкой слоев в зоне установки крепежных элементов для решения задач статической прочности. 
Для моделирования жесткости на смятие пластины из композиционного материала используются два элемента CBUSH (в терминах программного комплекса MSC.NASTRAN): 
1.    Элемент CBUSH №1 моделирует линейную жесткость на смятие;
2.    Элемент CBUSH №2 моделирует нелинейную жесткость на смятие, которая определяется из результатов испытаний согласно ASTM D5961. 
Алгоритм для вычисления линейной жесткости на смятие для элемента CBUSH №1 состоит из последовательных шагов:
1.    Вычисление линейной жесткости на смятие для типовой конечно-элементной модели пластины и болта с использованием трехмерных твердотельных элементов;
2.    Вычисление линейной жесткости на смятие для конечно-элементной модели пластины, соответствующей типовой зоне моделирования крепежного элемента в конечно-элементной модели детали; 
3.    Вычисление линейной жесткости на смятие для элемента CBUSH №1 как разницы между линейной жесткостью на смятие, полученной в шаге №1, и линейной жесткостью на смятие, полученной в шаге №2. 
Для элемента CBUSH №2 задается график «Перемещение-Сила», который разрабатывается по результатам испытаний образцов согласно ASTM D5961.
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; жесткость на смятие; композиционный материал

Целью работы является разработка нейросетевого подхода, способного аппроксимировать стационарные решения уравнений Навье-Стокса в трехмерной постановке как для сжимаемых, так и для несжимаемых течений.
В данной статье предлагаются две архитектуры, основанные на операторах графовой свертки. Первая архитектура представляет собой автокодировщик, скрытое пространство признаков которого выступает в роли фазового вектора; данная архитектура применима к двумерным течениям. Вторая архитектура представляет собой гибридный итерационный решатель и применима для трехмерных течений: начальное приближение и финальное замыкание итерационного процесса достигаются за счет применения решателя HiSA для полей, заданных на объемных сетках, основная часть итерационного процесса аппроксимируется графовой нейронной сетью.
Сформирована обучающая выборка. Она состоит из набора решений, полученных численными методами для двумерных и трехмерных задач обтекания различных тел на различных режимах течений. Кроме того, представлены результаты, касающиеся программной реализации операторов графовой свертки на распределенных вычислительных системах с применением графических ускорителей.

Ключевые слова: уравнения Навье-Стокса; глубокое обучение; обучающая выборка; датасет; аэродинамика; графовые нейронные сети; энкодер-декодер; CFD; метод конечных объемов; суперкомпьютерное моделирование

В статье рассматривается численное моделирование удара капли дилатантной суспензии о твердую поверхность с учетом неньютоновского характера течения. Актуальность работы связана с необходимостью более точного описания поведения концентрированных суспензий при ударных и высокоскоростных воздействиях, возникающих при нанесении функциональных покрытий, распылении технологических составов и разработке ударостойких материалов на основе сдвигозагущающихся жидкостей. Целью работы является исследование влияния сдвигового загущения на динамику деформации и растекания капли дилатантной суспензии при ее взаимодействии с твердой поверхностью, а также оценка применимости численного подхода для описания процессов, характерных для реальных технологических и инженерных задач. Для описания двухфазного течения использован метод объема жидкости (Volume of Fluid). Зависимость эффективной вязкости от локальной скорости сдвига реализована с помощью пользовательской функции (user-defined function), а перенос исторической переменной с помощью UDS (user-defined scalar). Рассмотрены суспензии с различной объемной долей дисперсной фазы, для которых задавались реологические параметры, соответствующие экспериментальным данным. Результаты численного моделирования показывают, что учет сдвигового загущения позволяет более корректно описать изменение формы капли и характер ее взаимодействия с твердой поверхностью, а сравнение с данными оригинальной работы подтверждает применимость выбранного подхода. 
Полученные результаты могут быть использованы при дальнейшем моделировании процессов ударного взаимодействия капель концентрированных неньютоновских суспензий с твердыми поверхностями, в частности в задачах разработки защитных и ударопоглощающих материалов, где важны процессы деформации, растекания и диссипации энергии при быстром механическом воздействии.

Ключевые слова: реология; удар капли; суспензия; численное моделирование; сдвиговое загущение; уравнения Навье-Стокса

В конце 80-х годов прошлого века в работах Я.В. Татаринова были заложены основы теории так называемых слабо неголономных систем. Рассматриваются механические системы с неголономными связями, зависящими от малого параметра. Предполагается, во-первых, что при нулевом значении малого параметра соответствующие связи являются интегрируемыми, то есть при нулевом значении параметра мы имеем семейство голономных систем, зависящее от нескольких произвольных постоянных интегрирования. Во-вторых, предполагается, что эти голономные системы являются вполне интегрируемыми гамильтоновыми системами.
При ненулевом значении малого параметра поведение слабо неголономных систем можно представлять как трансгрессию: сочетание движения слегка модифицированной голономной системы с медленным изменением былых постоянных интегрирования. В рамки теории слабо неголономных систем укладывается также поведение консервативных неголономных систем вблизи многообразия равновесий. В данной работе представлены два примера механических систем, движение которых может быть описано с помощью теории слабо неголономных систем.

Ключевые слова: слабо неголономная система; многообразие равновесий; эффект трансгрессии

В работе рассмотрены вопросы построения микрооптоэлектромеханических систем измерения трех проекций угловой скорости и трех проекций линейного ускорения с помощью одного вибрационного чувствительного элемента. Измерение перемещения и деформации чувствительного элемента осуществляется механооптическими модуляторами в двенадцати направлениях. С помощью частотного разделения сигнала о перемещении, выделяются медленно меняющиеся сигналы, пропорциональные линейному ускорению, и быстроменяющиеся сигналы, пропорциональные угловой скорости. Путем комплексирования информации, получаемой от механооптических модуляторов, производится расчет трех проекций угловой скорости и трех проекций линейного ускорения. Предложенное техническое решение может быть использовано для построения инерциальных систем управления беспилотных летательных аппаратов.

Ключевые слова: микрооптоэлектромеханический; инерциальный; система; преобразователь; датчик; угловая скорость; ускорение; механооптический; модулятор

В работе рассмотрены две схемы построения передающего тракта бортового ретранслятора системы спутниковой связи. Одна из схем содержит в своей основе программно-определяемое устройство, а другая выполнена на базе дискретных СВЧ компонентов. Предложена математическая модель, позволяющая моделировать прохождение сигнала через радиотракт при различных вариантах его построения. Для учёта влияние ионизирующего космического излучения в модель введены коэффициент мгновенной шумовой модуляции, связанный с появление фликкер-шума, и коэффициент, определяющий отклонение параметров диэлектриков при накопленной ионизации. Исследовано изменение формы сигнала на выходе тракта при различных отклонениях параметров диэлектрических материалов под воздействием ионизирующего излучения.

Ключевые слова: система спутниковой связи; бортовой ретранслятор; программно-определяемое радио; суммарная накопленная ионизирующая доза; модуль вектора ошибки

В статье представлены результаты моделирования процесса формирования виртуальных точечных объектов транспондерами в интересах калибровки космических радиолокаторов с синтезированной апертурой. Проведен анализ причин расфокусировки их радиолокационных изображений. Предложены методы коррекции ретранслированного сигнала, компенсирующие возникающие различия в фазовой и геометрической структуре голограмм реального и виртуального объектов.

Ключевые слова: радиолокатор с синтезированной апертурой; калибровка радиолокационных средств; ретранслятор; радиолокационное изображение; модель

В статье описано явление возрастания систематической погрешности измерений угловых координат целей моноимпульсными радиолокационными системами вблизи углов ослепления фазированной антенной решетки. Для его объяснения был предложен метод расчета диаграмм сканирования фазированных антенных решеток с помощью теоремы о перемножении и последующего расчета коэффициента направленного действия. В рамках такого подхода явление ослепления фазированных антенных решеток объясняется оттоком части излученной мощности в широкий дифракционный лепесток, лежащий в плоскости решетки. Интерференционные максимумы диаграмм направленности суммарного и разностного каналов пересекают границу области мнимых углов не одновременно, вследствие чего ширина и глубина провала в их диаграммах сканирования не совпадают. Изменение отношения усилений в суммарном и разностном каналах моноимпульсной радиолокационной системы влечет за собой изменение крутизны линейного участка пеленгационной характеристики, которое не учитывается в модели измерений.
Были проведены экспериментальные исследования явления изменения крутизны пеленгационной характеристики вблизи углов ослепления фазированной антенной решетки из 256 элементов. Расчет коэффициента направленного действия по измеренному сечению 8 диаграмм направленности суммарного канала совпал с измеренной в том же сечении диаграммой сканирования с погрешностью не больше ±0,5 дБ. Рассчитанная по измеренным сечениям диаграмм направленности суммарного и разностного каналов крутизна пеленгационной характеристики увеличивается на 20 % перед углом ослепления и уменьшается на 15 % в нем. Рассчитанная с помощью предложенного метода расчета диаграмм сканирования крутизна пеленгационной характеристики имеет максимум на 19 % больше и минимум на 16 % меньше относительно значения по нормали к плоскости фазированной антенной решетки. Таким образом, предложенный метод расчета диаграмм сканирования позволил описать явление возрастания систематической погрешности измерений угловых координат целей моноимпульсными радиолокационными системами вблизи углов ослепления фазированной антенной решетки.

Ключевые слова: моноимпульсная радиолокация; пеленгационная характеристика; фазированная антенная решетка; диаграмма направленности; диаграмма сканирования

Методами марковской теории оценивания случайных процессов решена задача синтеза оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов комплексной обработки информации от бортовой оптико-электронной системы технического зрения и малогабаритного радиолокационного дальномера беспилотного летательного аппарата – объекта управления с учётом задач, решаемых при его наведении на маневрирующий малоразмерный беспилотный летательного аппарат – воздушную цель. Проведён выбор и обоснование исходных математических моделей состояния и наблюдения параметров относительного движения беспилотного летательного аппарата и воздушной цели, а также модели движения воздушной цели с разными видами манёвров. Задача решена применительно к дискретно-непрерывному марковскому процессу для случая, когда его непрерывная часть представляет собой векторную марковскую последовательность фазовых координат относительного движения беспилотного летательного аппарата и воздушной цели, а дискретная часть – дискретный марковский процесс, который характеризует манёвры воздушной цели. Показана особенность синтезированного квазиоптимального алгоритма комплексирования, которое состоит в неразрывной связи уравнений фильтрации и экстраполяции дискретного и непрерывного компонентов дискретно-непрерывного марковского процесса между собой. На простом примере методом имитационного моделирования показана работоспособность квазиоптимального алгоритма в условиях бессрывного сопровождения интенсивно маневрирующей воздушной цели.

Ключевые слова: беспилотный летательного аппарат; маневрирующая воздушная цель; оптико-электронной системы технического зрения; малогабаритный радиолокационный дальномер; оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы комплексной обработки информации

Работа посвящена разработке методики моделирования сигналов доплеровских метеорологических радиолокаторов. Предлагаемая методика включает три этапа. На первом этапе проводится разработка математической модели метеообразования, в основе которой лежит использование полей двух видов – скалярного и векторного. Скалярное поле задает пространственную функцию распределения отражательной способности метеообразования в заданной области, а векторное поле – функцию распределения вектора скоростей.
    Второй этап заключается в моделировании отраженного сигнала от метеообразования, которое представлено в виде множества точечных отражателей. На этом этапе определяются основные свойства радиолокационных сигналов, которые используются на третьем этапе моделирования. В результате проведения третьего этапа моделирования формируется двумерная матрица цифровых отсчетов (значений комплексной огибающей) сигналов в координатах «азимут-дальность». На этом этапе вводится имитационная модель отраженных сигналов, в качестве которой предлагается использовать случайный узкополосный процесс, центральная частота которого равна среднему значению частоты Доплера сигнала метеообразования. 
    Для каждого этапа моделирования приведены примеры моделей метеообразований и соответствующих им отраженных сигналов. Результаты моделирования комплексной огибающей сигналов на втором и третьем этапах представлены в виде реализаций случайных процессов при заданных значениях параметров метеобразований и характеристик радиолокатора.

Ключевые слова: доплеровский метеорологический радиолокатор; неоднородное метеообразование; моделирование сигналов метеорадиолокатора; многоточечная модель пространственно-протяженной цели

В рамках настоящей работы проведено численное исследование динамического поведения конструкции, оснащенной изгибным пьезоактуатором. Разработана математическая модель с кусочно-постоянными функциями для расчета собственных частот и форм колебаний конструкции с пьезоактуатором. Описан метод расчета коэффициентов связи между электрическими напряжениями на пьезоактуаторе и вынуждающей силой для снижения амплитуды колебаний конструкции на резонансных режимах. Проведена верификация разработанной математической модели на образцах, оснащенных пьезоактуаторами. Относительная погрешность вычисления коэффициентов связи между аналитическим и численным решением не превышает 5%, что указывает на достаточную точность. По результатам численных расчетов амплитудно-частотных характеристик образцов при вычисленных значениях коэффициентов связи достигнуто существенное снижение амплитуды колебаний на первой резонансной частоте.

Ключевые слова: пьезоэлектрический актуатор; модальный анализ; амплитудно-частотные характеристики; демпфирование колебаний; метод конечных элементов

Формирование обучающих и контрольных наборов изображений включает следующие этапы: подготовку исходных данных; энергетический расчёт и синтез исходных изображений объектов и фона; синтез изображений фоноцелевой обстановки. Подготовка исходных данных подразумевает: определение данных об объектах наблюдения и подстилающей поверхности (фоне); определение данных о состоянии атмосферы (внешних условиях); задание и расчёт характеристик оптико-электронной системы; задание фоноцелевой обстановки и внешних условий.
В свою очередь, результатом задания фоноцелевой обстановки и внешних условий являются исходные данные, необходимые для выполнения энергетического расчета:
- постоянные исходные данные, значения которых при энергетическом расчёте не изменяются;
- переменные исходные данные, значения которых изменяются при проведении энергетического расчёта.
Конкретный перечень исходных данных определяется специальным программным обеспечением, предназначенным для проведения энергетического расчёта, условиями проведения съёмки объектов, а также расположением объекта относительно оптико-электронной системы, характеристики которой будут учитываться при синтезе изображений. 
Для проведения энергетического расчёта использовалась программа MODTRAN, предназначенная для расчёта коэффициента пропускания атмосферы и энергетической яркости в оптическом диапазоне с использованием нескольких моделей атмосферы.
Целью данной работы является обоснование и формирование исходных данных, значения которых изменяются при проведении энергетического расчёта посредством программы MODTRAN; синтез изображения и обучение нейронной сети YOLO; анализ полученных результатов обучения. К исходным данным относятся модель атмосферы, температура фона и объекта, дальность объекта, положение внеземного источника излучения, метеорологическая дальность видимости и модель аэрозоля. Это минимальный набор переменных исходных данных, он может изменяться в зависимости от учёта внешних условий в поставленной задаче синтеза изображений.

Ключевые слова: обучение и контроль обучения нейронной сети; модель компьютерного зрения; YOLO; энергетический расчёт; MODTRAN

В статье рассматриваются направления повышения эффективности визуализации данных в интегрированных информационно-управляющих системах воздушных судов. Акцент сделан не только на составе современных средств индикации, но и на анализе принципов их применения: структурирование информации, контекстная адаптация, сенсорная интеграция и трёхмерная визуализация совместно влияют на ситуационную осведомлённость и точность пилотирования. Показано, что ключевым фактором успешной индикации является управление вниманием пилота и снижение когнитивной нагрузки. Предложен критерий эффективности визуализации, учитывающий плотность информационного поля, структурную упорядоченность и время реакции оператора. Приведены результаты собственных экспериментов на полунатурном моделирующем комплексе, имитирующем работу одноместного маневренного самолёта: установлено статистически значимое сокращение времени реакции и ошибок распознавания при использовании адаптивных алгоритмов. Определены перспективы развития визуализации в сторону когнитивно-адаптивных и интеллектуальных интерфейсов.

Ключевые слова: визуализация; индикация; авионика; когнитивная нагрузка; ситуационная осведомлённость; сенсорная интеграция; трёхмерные карты

Проведена валидация программного комплекса ЛОГОС Аэро-Гидро на примере известного эксперимента HLPW-5. Для решения валидационной задачи также использовались зарубежные программные комплексы вычислительной аэро-гидродинамики Siemens STAR-CCM+ и Ansys Fluent. Выполнен сравнительный анализ полученных результатов.

Ключевые слова: численное моделирование аэродинамических характеристик; математическое моделирование; валидационная задача; HLPW-5

Применение рекуррентных модулей в нейросетевых архитектурах остаётся необходимым для решения задач, связанных с наборами данных, изменяющихся во времени, для достижения оптимальных результатов по точности. При этом, в случае применения таких модулей в задачах, связанных с компьютерным зрением на беспилотных летательных аппаратах и робототехнических комплексах, необходим больший объём памяти, чем имеющийся из-за того, что изображения требуют большего числа весов и процессорных ресурсов, поэтому остаётся актуальным оптимизация таких модулей для применения в задачах компьютерного зрения реального времени. В работе рассматривается оптимизация свёрточного варианта модуля Gated Recurrent Unit, с сохранением глобального контекста и жёсткой сигмоидой, для экономии числа параметров и вычислительных ресурсов, применительно к задаче визуальной одометрии и архитектуре DROID-SLAM. Дополнительно проверен выигрыш по скорости выполнения при применении жёсткой сигмоиды относительно обычной сигмоиды на процессорах: Ryzen 5500U, Ryzen 5950X и на платформе Google Colab, а также на видеоадаптерах Nvidia RTX 5070 Ti и Nvidia Tesla T4. Также выполнен анализ потребления памяти для сравнения оригинального и модифицированного модуля в различных модификациях. Полученная архитектура с модифицированным рекуррентным модулем Gated Recurrent Unit обучена на наборе данных TartanAir состоящего из синтетических изображений с камеры малого беспилотного летательного аппарата и робототехнических комплексов на 250000 шагах. В силу того, что было снижено потребление памяти, удалось использовать на обучении видеоускоритель с 16 Гб памяти вместо 24 Гб. Платформа для обучения и тестирования состояла из Nvidia RTX 5070 Ti и Ryzen 5950X с 64 Гб RAM 2667 MT/с. Проверка выполнена на наборах EuRoC и TUM содержащих реальные изображения, захваченные с камер малых беспилотных летательных аппаратов. В результате, выполнения работы по оптимизации, удалось достичь снижения времени выполнения до 20% на Nvidia RTX 5070 Ti. Общее число параметров у архитектуры DROID-SLAM снизилось на 27% от исходных 4002565 параметров к 2937093. Число параметров в полученном модуле Gated Recurrent Unit снизилось на ~66% по сравнению с оригинальным GRU в DROID-SLAM, то есть с 1614720 до 549248.

Ключевые слова: визуальная одометрия; нейронные сети; GRU; оптимизация числа параметров; DROID-SLAM

Предложен метод определения местоположения орбитального средства, базирующийся на математическом аппарате интервального анализа, основной сферой применения которого является решение прикладных задач с интервальными неопределенностями и отсутствием достоверных исходных данных. В качестве источников информации, необходимой для решения навигационной задачи, выбраны результаты измерений углов между направлениями на орбитальное средство и две звезды с известным угловым положением в пространстве и расстояния между космическим аппаратом и орбитальным средством. Для нахождения интервальных координат орбитального средства получена системы уравнений, которая может быть оперативно решена современными бортовыми вычислителями. Для оценивания точности решения задачи определения координат орбитального средства предложен трехмерный вектор, каждый элемент которого равен ширине интервала соответствующей координаты.
Приведен пример реализации предложенного метода определения местоположения орбитального средства и получены значения погрешностей определения координат.

Ключевые слова: орбитальное средство; интервальный анализ; уточнение местоположения; неопределенность исходных данных; точность оценивания; интервал

В статье представлен усовершенствованный подход к параметрическому синтезу систем автоматического управления длинными линиями электропередач с использованием модифицированного обобщенного метода Галеркина. Разработанная методика, ранее успешно применявшаяся для управления тормозными системами транспортных средств, адаптирована для решения сложных задач электроэнергетики аэропортов, включая питание светосигнального оборудования, систем посадки, радиолокационных станций, заправочных комплексов и терминалов, что подтверждает универсальность и высокую эффективность предлагаемого подхода. Особое внимание уделено решению ключевых проблем управления линиями электропередач с распределенными параметрами, включая: переход от дифференциальных уравнений в частных производных, которые присущи системам с распределенными параметрами, к обыкновенным дифференциальным уравнениям, что необходимо для возможности применения метода параметрического синтеза Галеркина; учет волновых процессов при проектировании регуляторов; оптимизацию параметров ПИД-регулятора для различных режимов работы. 
Предложенная модификация метода Галеркина позволяет существенно улучшить динамические характеристики системы: уменьшить время переходных процессов на 15-20%, повысить устойчивость к возмущениям и изменению параметров сети, таким как: взлет, посадка, включение мощных потребителей. 
Ключевая значимость работы обусловлена применением комплексной методологии, включающей: теоретическое обоснование выбранного метода, вычислительное моделирование (численную реализацию) и формирование инженерно-технических рекомендаций для внедрения. Полученные результаты формируют новые подходы к цифровой трансформации электроэнергетических систем и обеспечивают повышение отказоустойчивости и управляемости линий электропередачи аэропортов.
Применение единого методологического подхода для столь различных объектов (от тормозных систем до линий электропередач аэропортов) доказывает универсальность и эффективность модифицированного метода Галеркина в задачах параметрического синтеза сложных динамических систем.
Результаты могут быть использованы при цифровизации энергосистем аэропортов и повышении надёжности электроснабжения критически важных объектов.

Ключевые слова: система автоматического управления; САУ с распределенными параметрами; метод разделения переменных (Фурье); дифференциальные уравнения в частных производных; аэропортовая инфраструктура

Одним из актуальных направлений развития авиастроительной отрасли РФ, является использование аддитивных технологий для изготовления конструкций из полимерных композиционных материалов. Одним из наиболее автоматизированных методов считается метод программируемой выкладки на многокоординатных комплексах с числовым программным управлением (ЧПУ). Управление комплексами осуществляется через интерфейс «человек-машина». Рассматриваются вопросы разработки интерфейса «человек-машина» отечественной роботизированной системы автоматической выкладки для создания преформ деталей (силовых конструкций крыла самолета МС-21). Проанализирована структура потоков данных между компонентами системы. Обоснованы применяемые протоколы связи между компонентами. Описаны особенности построения системы безопасности на базе контроллеров Siemens. Рассмотрена реализация человеко-машинного интерфейса, апробированная в ходе приёмо-сдаточных испытаний и промышленной эксплуатации системы автоматической выкладки.

Ключевые слова: SCADA; OPCUA; интерфейс «человек-машина»; автоматизированная выкладка

Рассматриваются задачи синтеза инерционного курсового управления траекторным движением летательного аппарата (ЛА) самолётного типа при развороте на заданный курс и при непосредственном наведении ЛА на целевую навигационную точку. Учёт инерционности выполняется с помощью интегрального звена. Необходимые условия оптимальности по критерию быстродействия определяют, что функция угла крена при выполнении манёвра имеет «трапециевидную» или «треугольную» форму. Получены аналитические выражения изменения угла курса, а также формулы для расчёта моментов времени переключения управления и характерных значений фазовой переменной. Представлены примеры расчётов инерционного управления и численного моделирования траекторий ЛА для двух задач курсового управления.

Ключевые слова: синтез траекторного управления летательными аппаратами; курсовой способ управления; полярная система координат; метод Пикара; интеграл Френеля; инерционное управление

. В статье рассматриваются вопросы формирования геометрического облика беспилотных летательных аппаратов. Проведен обзор методов проектирования беспилотных летательных аппаратов, рассмотрены методы мультидисциплинарной оптимизации, генетические алгоритмы, алгоритмы дифференциальной эволюции, методы роя частиц, CFD-анализ, генеративный дизайн и методы искусственного интеллекта. Выявлены проблемы, связанные с точностью моделей на ранних этапах проектирования беспилотных летательных аппаратов, высокой вычислительной сложностью и необходимостью экспериментальной валидации автоматизированных решений. Отмечена актуальность этапа параметризации и описания геометрического облика при использовании методов оптимизации на основе численного моделирования.  Предложена методика автоматизированного формирования геометрического описания беспилотных летательных аппаратов, подробно рассмотрен этап построения силуэта модели и формы сечений планера. Описан процесс преобразования эскиза облика беспилотного летательного аппарата на основе аппроксимации неоднородными рациональными B-сплайнами. Преимуществом сплайнов, полученных по предложенной методике, является плавное изменение кривизны по длине, чего трудно достичь при построении и модификации сплайна проектировщиком в системах автоматизированного проектирования.

Ключевые слова: автоматизация проектирования; беспилотный летательный аппарат; оптимизация; NURBS; сплайн