Библиографические ссылки на статьи

В настоящее время проблемы динамической прочности рабочих колёс ГТД решаются за счёт применения частотной отстройки от резонансов. В большинстве случаев частотную отстройку можно выполнить только с использованием оптимального проектирования облика ротора ГТД, что требует большого объёма вычислений, в особенности если рабочие колёса ротора значительно влияют на колебания друг друга. Таким образом, для ускорения проектирования двигателя требуется создание более эффективных методов расчёта колебаний рабочих колёс. Разработан волновой лопаточный конечный элемент с шестью степенями свободы в каждом узле. Он представляет собой дискретный кольцевой набор одинаковых участков лопаток рабочих колёс. Для его разработки использована определяющая система уравнений, которая получена преобразованием дифференциальных уравнений, описывающих крутильно-изгибные колебания лопаток. Преобразование выполнено на основе использования свойств спектров собственных движений конструкций, обладающих поворотной симметрией. Матрицы жесткостей и масс волнового лопаточного элемента построены методом Галёркина с использованием определяющей системы уравнений и линейных функций формы. Полученные матрицы являются эрмитовыми, что позволяет провести линейную зависимость между амплитудами бегущих волн усилий и перемещений для обеих границ волнового лопаточного элемента, с учётом наличия угла сдвига. Разработанный конечный элемент позволяет определять динамические характеристики лопаточных венцов ГТД.

В статье рассмотрена достаточно приближенная к реальности модель звена переменной длины, содержащая магнитно-реологическую жидкость для активного управления ее жесткостью под действием изменяющегося внешнего магнитного поля. Новизна модели заключается в наличии подвижного полюса в нижней точке звена с заданным законом движения. Таким образом, модель звена имеет семь степеней свободы: три поступательных движения полюса, три вращения вокруг полюса и переменная длина звена при движении верхней части относительно полюса. Динамика звена описывается уравнениями Лагранжа, составляющими систему семи обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка. В качестве модели управления выбран программный метод задания движения и на его основе определены моменты и силы, которые необходимо приложить для реализации заданных движений звена. Созданная модель звена при соединении в многозвенную конструкцию может найти применение при разработке экзокостюмов в виде скафандров, защитных экзоскелетов, усиливающих и поддерживающих физические возможности пилотов и космонавтов в авиакосмической отрасли.

При создании моделей различных технических устройств и процессов достаточно часто используются механические системы с неголономными связями. В качестве примера можно привести классическую работу М.В. Келдыша [1], в которой была предложена неголономная механическая модель, описывающая эффект «шимми» – явление интенсивных угловых автоколебаний передних колес самолетов [2]. Поэтому интерес представляет и дальнейшее исследование классических задач неголономной механики, которые теперь могут быть изучены при помощи современных математических, символьных и численных методов. Одной из таких задач динамики неголономных систем является задача о качении тяжелого однородного шара по заданной абсолютно шероховатой поверхности вращения. Эта задача рассматривалась ещё в конце XIX – начале XX века в работах Э. Дж. Рауса и Ф. Нётера [3, 4]. Причем в этих работах заданной считалась поверхность, на которой при движении располагается геометрический центр шара, а не опорная поверхность, по которой шар катится. В работе показано как, задавая в явном виде поверхность, по которой движется центр шара, привести уравнения движения шара к системе уравнений, записанной в форме Коши, то есть свести задачу описания движения шара к решению задачи Коши. Коэффициенты соответствующих уравнений будут зависеть от характеристик поверхности, по которой движется центр шара, её главных кривизн и коэффициентов Ламе. Если уравнения движения некоторой механической системы записаны в форме Коши, то удобно провести численный анализ рассматриваемой системы. Поэтому с помощью комплекса символьных вычислений MAPLE был проведен численный анализ уравнений движения шара по поверхности параболоида вращения. Полученные численно результаты подтверждают аналитически доказанные утверждения о движении шара по параболоиду вращения. 

В работе предложен новый метод построения кинетической диаграммы скорости роста трещины усталости по экспериментальным данным. Метод обладает тем преимуществом, что позволяет учитывать не только количественные, но и качественные характеристики экспериментальных данных. В качестве результата получается кинетическая диаграмма, представляющая из себя функцию, а не разброс точек. По построенной кинетической диаграмме также определяются ее характеристики: границы участка устойчивого роста трещины, коэффициенты уравнения Пэриса, а также коэффициенты уравнения, описывающего первый участок кинетической диаграммы.

Поиск оптимальных методов взаимодействия со сверхзвуковыми потоками с помощью выдуваемых газовых струй - важное и актуальное направление, которому сейчас уделяется большое внимание. В данной работе проведено подробное исследование взаимного влияния системы выдуваемых струй аргона с набегающим сверхзвуковым потоком в расчетной области с уступом и без. Варьировался угол схождения и расхождения выдуваемых струй аргона с целью исследования его влияния на эффективность перемешивания аргона со сверхзвуковым потоком в расчетной области. Полученные результаты показывают, что добавление уступа на верхнюю стенку расчетной области при максимальном угле расхождения α = -30° позволяет стабилизировать площадь проходного сечения, занимаемую аргоном таким образом, что она не меняется на протяжении всей длины до выхода из расчетной области и равна Δ ≈ 33%, что показывает лучшую эффективность перемешивания аргона со сверхзвуковым потоком.

Рассмотрены особенности создания физико-математической модели движения жидкости в пористой структуре (пористом сетчатом материале) гидравлического фильтроэлемента. Актуальность адекватного компьютерного моделирования функционирования фильтроэлемента обусловлена необходимостью разработки цифрового двойника гидравлической системы, содержащей такие устройства. Приведено описание процедуры валидации компьютерной модели нестационарных физических процессов в рассматриваемой пористой структуре. При валидации использованы эмпирические данные, полученные из проливочных испытаний образца пористого сетчатого материала. Результаты моделирования пополняют фундаментальную теорию об изучении гидравлических свойств пористых проницаемых материалов.

Для повышения ресурса и энергетических характеристик ракетных двигателей внедряются инновационные конструкторские решения и новые технологии производства, совокупность которых отражена в системе охлаждения ракетного двигателя с пористыми структурами, изготовленными аддитивным способом. Проведены вычислительный эксперимент и исследовательские гидродинамические испытания охлаждающего тракта двигателя с аддитивными пористыми структурами. В ходе исследований методом полиномиальных аппроксимаций были определены критериальные зависимости вязкостного и инерционного коэффициентов сопротивления пористой структуры, изготовленной аддитивным способом. Доказана применимость законов теории фильтрации пористых тел в аддитивных пористых структурах с полной геометрической идентификацией путем постановки математической модели с учетом суперпозиции вязкостного и инерционного коэффициентов сопротивления. Установлено влияние степени анизотропии среды на достоверность вычислительного эксперимента при математической модели с учетом суперпозиции вязкостной и инерционной составляющей.

Данная работа посвящена разработке принципиально новых приближенных аналитических методов изучения математических моделей тепломассообмена с помощью дробного исчисления. Полученные результаты могут иметь применения в различных областях прикладной математики и техники. В частности, при проектировании современных ракетных двигателей (сверхзвуковых реактивных двигателей). Работа содержит аналитическое и приближенное решение одномерного уравнения дробной адвекции-диффузии в пространстве (дробная производная рассматривается в смысле Капуто, случай с дробной производной в смысле Римана-Лиувилля подробно рассмотрен в [1]).

В представленной работе авторы разработали алгоритм, который предназначен для диагностирования измерительной системы построенной на кольцевой фазированной антенной решетки (КФАР), в которой в качестве излучателей используются микрополосковые излучатели с экспоненциальным раскрывом щели (излучатель Вивальди), широко используемой в радиотехнических системах, авиационной и ракетной технике. Главным достоинством излучателей, используемых в КФАР является широкий диапазон частот, в которых может работать данный излучатель, без изменения его геометрических размеров. Рассмотрен упрощенный метод математического расчета диаграммы направленности КФАР. Данный подход позволяет осуществлять расчеты без уменьшения достоверности искомых характеристик объекта исследования, но при этом используемый метод позволяет не затрачивать большого количества вычислительных ресурсов оборудования, на котором производится расчет, в связи со снижением количества действий, необходимых для вычислений. Диагностирование основных параметров проводилось с помощью высокочастотного измерительного оборудования, которое позволяет провести все необходимые измерения, на основании которых можно сделать последующие выводы. В результате анализа измеренных параметров КФАР было произведено сравнение полученных данных, с результатами полунатурного моделирования, что подтвердило работоспособность разработанного подхода. Полученные результаты измерения отличаются в малой степени от результатов моделирования в специальном программном комплексе. Основным преимуществом является возможность анализа основных параметров диагностируемой КФАР в реальном времени, а также возможность сравнивать их с результатами моделирования в программном комплексе. Благодаря перспективности данного способа контроля, в дальнейшем планируется усовершенствование метода, путем автоматизации снятия характеристик с объекта диагностирования.

Статья посвящена вопросу обеспечения отказобезопасности комплекса бортового оборудования (КБО) беспилотного летательного аппарата (БПЛА) большой продолжительности полета. Данная направление исследований является актуальным аспектом в развитии беспилотных систем. БПЛА находят широкое применение в современных вооруженных конфликтах и в различных секторах экономики, ежегодно увеличивается количество задач, возлагаемых на беспилотные системы.

В независимости от сферы применения и класса БПЛА основным свойством, которым должен обладать БПЛА это надежность функционирования. Она обеспечивается различными способами, такими как резервирование, комплексирование и реконфигурация, но необходимые значения показателей надежности не достигаются. Создание избыточных реконфигурируемых КБО является безальтернативным путем достижения предельно возможной надежности этих комплексов в условиях, как ограниченной надежности используемых компонентов, так и воздействия широкого спектра внешних факторов. Современные подходы к управлению избыточности направлены на обеспечение выполнения функций отказавших компонентов на другие, исправные компоненты КБО.

В статье описывается экспериментальная методика функциональной реконфигурации, позволяющая оптимизировать работу КБО, обеспечить его максимальную эффективность и функциональность. Она основана на адаптивном способе функциональной реконфигурации КБО, заключающийся в внедрении блока адаптации, формирующий показатели функциональной эффективности (ПФЭ) компонентов на основе использования информации о режимах работы, командах оператора и другой внешней информации, а также информации о техническом состоянии функциональных модулей на основе нечеткого логического подхода.

Для апробации предложенной методики разработана функциональная математическая модель КБО, которая создана в интерактивной среде для программирования и численных расчетов MATLAB со специальными инструментальными средствами для анализа, проектирования и моделирования систем нечеткой логики Fuzzy Logic Toolbox. Рассмотрена работа методики на примере отказа одного вычислителя КБО, результатом которой является перераспределение задач между вычислителями, что повышает вероятность выполнения боевой задачи.

Предложенная в статье методика и математическая модель адаптивной функциональной реконфигурации КБО БПЛА позволяет определять ПФЭ конфигураций компонентов КБО на основе нечетко-логического подхода, что позволяет выполнить боевую задачу без потери вычислительной нагрузки с имеющимся ресурсами компонентов КБО БПЛА.

Рассматривается применение методов нечеткой логики для обоснования решающего правила перехода с нормального контроля на ослабленный контроль при проведении контрольных испытаний элементов космических средств с целью сокращения объема тестовой выборки и получения более достоверного решения о годности партии. Основным преимуществом предлагаемого подхода является возможность учета разнородных и взаимосвязанных факторов, оказывающих влияние на процесс проведения испытаний, в условиях, когда эти взаимосвязи не всегда ясны и очевидны и могут оставаться неизвестными до некоторого момента времени. Приводится реализация данного подхода при проведении контрольных испытаний, предлагается методика расчета агрегированного показателя, определяющего возможность определения плана выборочного контроля на основе приемлемого уровня качества, что способствует влиянию на решения поставщика путем возможного отклонения партий, а также поддержанию среднего уровня качества процесса в соответствии с установленным приемлемым уровнем качества, одновременно обеспечивая выбранную верхнюю границу риска потребителя.

Истребительная авиация играет важную роль в обеспечении безопасности и суверенности Российской Федерации. Современные российские самолеты истребительной авиации оснащаются бортовыми радиотехническими комплексами, от которых во многом зависит успех выполнения поставленных задач. Одним из основных элементов любого радиотехнического комплекса является антенна, к которой предъявляются ряд требований по первичной обработке сигналов. К антеннам, позволяющим производить обработку сигналов, относятся адаптивные антенные решетки. Теория адаптивных антенных решеток в настоящее время разработана только для узкополосных, а точнее – для гармонических сигналов. Однако современные реалии диктуют необходимость применения сигналов все с большим спектром, что делает теорию адаптивных антенных решеток малоэффективной для такого рода сигналов. Однако разработанная теория обработки гармонических сигналов стала фундаментом для разработки теории обработки широкополосных сигналов в адаптивных антенных решетках. При этом за основу взято частотное, а не временное представление сигнала. Были выведены аналитические соотношения для формирования оптимальных весовых коэффициентов в каналах обработки адаптивной антенной решетки, зависящих от частоты. Реализация оптимальных весовых коэффициентов на практике невозможна ввиду непрерывности и бесконечности спектра широкополосного сигнала. Однако оптимальное представление позволило сформулировать подход к нахождению квазиоптимальных весовых коэффициентов, суть которого заключается в нахождении на определённых частотах спектра полезного широкополосного сигнала оптимального вектора весовых коэффициентов и его интерполяция на других частотах спектра полезного широкополосного сигнала различными интерполяционными полиномами. При этом частоты, на которых оптимально определялся вектор весовых коэффициентов, выбирались произвольно с одинаковым дискретным интервалом без учета спектральной структуры полезного широкополосного сигнала. Однако проведенный анализ показал, что на тех частотах, на которых спектральная плотность полезного сигнала низкая воздействие помехового сигнала наиболее эффективно и наоборот. В связи с этим был разработан способ, который учитывает спектральную плотность полезного сигнала при формировании квазиоптимальных весовых коэффициентов. Данный способ позволяет рационально распределить оптимальные весовые коэффициенты по спектру полезного широкополосного сигнала и адаптироваться к помеховым сигналам более эффективно.

В современных системах управления и обработки информации авиационно-космических летательных аппаратов приобретает популярность использование в качестве сетевой инфраструктуры whitebox-коммутаторов с открытыми сетевыми операционными системами на базе сетевых чипов ASIC. Цель данной статьи является: выявление особенностей обработки сетевого трафика в whitebox-коммутаторах и разработка общих рекомендаций для их устранения. Результаты: Выявлены особенности и проблемные места при обработке сетевого трафика с помощью whitebox-коммутаторов третьего уровня на базе ASIC, а также предложены общие рекомендации для предотвращения сбоев и ошибок при обработке трафика.

Для радиолокатора зондирования помещения через стену предложен алгоритм формирования траекторий целей, который позволяет на основе последовательности измеренных в течение нескольких кадров значений координат целей строить траекторию ее перемещения на основе линейной аппроксимации, использующей ограниченный временной интервал. Длительность этого временного интервала должна быть небольшой (считается, что это интервал линейного перемещения цели), он должен включать число кадров, не превышающее десяти (соответствует длительности интервала не более одной секунды). 
Описана методика разработки алгоритма формирования сглаженной траектории цели, в котором вместо использования среднеарифметических усредненных значений координат целей в соседних кадрах предложено использовать медианное значение. Путем статистического моделирования показано, что в случае наличия интерференционных помех, приводящих к появлению аномальных ошибок измерения координат целей, предложенный метод позволяет существенно – более чем в 2 раза, снизить значение среднеквадратической ошибки аппроксимирующей траектории цели.
Полученные результаты получили подтверждение при натурных испытаниях с макетом радара при формировании траекторий перемещения людей, зондируемого через кирпичную стену.

В статье представлены основные этапы разработки цифрового двойника наземной радионавигационной системы. В качестве методологии разработки выбран подход модельно-ориентированного проектирования. В качестве инструмента реализации наземной радионавигационной системы применяется математическая среда моделирования Engee. Также в статье представлены базовые узлы наземной радионавигационной системы, приведены основные результаты моделирования и обработки выходных сигналов.

Такие летательные поражающие средства как ракеты, снаряды, авиабомбы могут быть эффективно применены только в случае их совместного функционирования с системой их наведения на цель. При построении критериев эффективности систем наведения следует учитывать важную роль указанных средств поражения на поле боя, а также требование высокой надежности их доставки на цель. Высокая эффективность работы систем наведения может быть достигается путем применения совершенных математических моделей цепи управления системы наведения. Создаваемые математические модели и алгоритмы наведения ракет должны пройти тестирование с применением всевозможных оптимизационных процедур. Подобные требования актуальны не только для систем внешного наведения управляемых ракет, но и для систем самонаведения снарядов и беспилотных летательных аппаратов. Представленная статья посвящена анализу экстремальных режимов работы полуактивной системы наведения оптически управляемой ракеты на цель. Рассматривается случай теплоизлучающей цели и применения пироэлектрических датчиков Проанализированы два режима функционирования системы: (а)наличие ограничение на передвижение излучателя в сторону цели, (б) наличие ограничение на передвижение запускателя  ракет в сторону цели. В первом режиме определена функциональная зависимость расстояния излучателя до цели от независимой переменной, когда функционал цели достигает минимума.    Во втором режиме определена функциональная зависимость расстояния запускателя ракет до цели от независимой переменной, при которой функционал цели достигает минимума. Выявленные два режима охарактеризованы в качестве экстремально нежелательных, которых следует избегать.

В статье проанализированы основные способы представления характеристик компрессора в математической модели авиационного газотурбинного двигателя. Рассмотрены особенности их реализации в аппроксимированном виде и табличной форме.
Предложен новый подход к формированию характеристик компрессора с учетом параметров рабочего тела на выходе, который позволяет сделать их представление в виде напорных веток с более монотонным протеканием, что существенно облегчает их аппроксимацию при использовании в математической модели ГТД.

Задача навигации и наведения системы: объект-управляемая планирующая парашютная система на цель, является одной из важнейших в теории и практике управляемых парашютных систем. Проблемной частью этой задачи является навигация и наведение в автоматическом режиме в условиях сложного рельефа местности и сложной ветровой обстановки в зоне наведения. В настоящей работе приведен пример разработки метода и построения математической модели наведения системы объект-управляемая планирующая парашютная система на цель с учетом рельефа местности в автоматическом режиме (в режиме радиомолчания).

В статье рассматривается возможность использования качественного подхода при раскрытии информационного содержания потоков данных волновых явлений. Вскрытие такого содержания является основой распознавания речи или интегрального, информационного анализа сложных природных явлений на основе рассмотрения волновых сигналов. Предлагается механизм описания волн в виде логико-лингвистических последовательностей на теоретической основе в виде системы отношений, позволяющий рассматривать и описывать поток данных волновых явлений как последовательность структур, выступающих в качестве исходного алфавита знаков.

Особое место при решении задач проектирования БПЛА занимают вопросы аэродинамического обеспечения устойчивости полета. В методе робастной разработки MALE UAV рассматриваются основные факторы, влияющие на длительность полета БПЛА, такие как высота полета, скорость, влияние ветра, эффективность работы пропеллера. Учет таких факторов в методе робастной разработки включающего проведения оптимизацию и вероятностного анализа является существенным преимуществом робастного подхода по сравнению с традиционной оптимизацией без учета случайных факторов. Целью настоящей работы является дальнейшее усовершенствование процесса робастной оптимизации разработки путем введения в нее дополнительных оптимизационных процедур для учета влияния некоторых случайных факторов на целевой показатель работы БПЛА. Изложены решения задач оптимизации робастной разработки БПЛА в плане минимизации нормированной случайной компоненты реального основного показателя БПЛА при заданной целевой величины этого же показателя с учетом случайных влияющих факторов (скорость полета, высота полета). Вычислены предельные оптимальные соотношения случайной составляющей заданной целевой величины и производных основного показателя по случайным факторам) при которых случайная составляющая целевой функции оптимизации достигает минимума. Полученные результаты позволяет раздельно выбрать значения пар вычисленных показателей по определенному правилу, позволяющие  минимизировать случайную составляющую значения целевой функции проводимой оптимизации при некоторых заданных ограничительных условиях на искомые функции вводимой взаимосвязи  показателей. Сформированы и решены новые оптимизационные задачи концептуальной разработки беспилотных летательных аппаратов в контексте известной методике MALE UAV. Для учета влияния таких случайных показателей как высота и скорость полёта на некоторый основной показатель работы БПЛА поставлена задача минимизации случайной составляющей оценки целевого функции функционирования БПЛА. Определены значения выбранных пар показателей, позволяющие минимизировать случайную составляющую значения целевой функции.

В статье приводится описание разработки и реализации алгоритма преобразования координат объектов, зафиксированных на изображении от камеры, установленной на беспилотном летательном аппарате, а также разработки симуляции на движке Unity для проверки написанного алгоритма и верификации полученных мировых координат.
Целью данной работы является разработка и реализация алгоритма преобразования координат в пикселях объектов в мировые географические координаты форматов EPSG3857 (Google Mercator) и EPSG4326 (WGS84), которые являются наиболее распространенными в современном мире. Разрабатываемый алгоритм позволит вычислять географические координаты обнаруживаемых объектов, зная их координаты в пикселях и географические координаты беспилотного летательного аппарата, имеющего датчик GPS для мониторинга его местоположения.
В работе используются математические основы преобразования координат, а также язык программирования Python для выполнения основных математических операций и игровой движок Unity для симуляции процесса полета беспилотного летательного аппарата и передачи снимков с камеры в Python-скрипт. На движке Unity построена сцена для тестирования алгоритма. С помощью языка C# происходит сбор необходимой для вычисления координат информации и передается на микросервис, запущенный на Flask и обрабатывающий изображения с помощью нейронной сети, которая обучена на задачу детекции дорожных повреждений.
Работа выполнена с использованием известных и простых в изучении библиотек и программных средств, имеющих достаточно учебных пособий для быстрой реализации проекта. Также используются технологии компьютерного зрения и машинного обучения, что подчеркивает актуальность и научную новизну проводимого исследования.
Реализация алгоритма позволяет эффективно обрабатывать данные, получаемые от беспилотных систем, и расширяет возможности их применения в геоинформационных и исследовательских задачах. Разработанный алгоритм может быть использован в различных областях, включая навигацию, картографию, геоинформационные системы, а также в исследованиях, связанных с беспилотными системами и аэрофотосъемкой.

В статье рассматриваются границы применимости модели географической привязки изображений на основе рациональных функций.  Выводится оценка снизу точности равномерного приближения заданной функции нескольких аргументов, которая затем применяется для задачи геопривязки. Описан метод оценки влияния протяжённости сцены на качество аппроксимации. Рассматриваемые подходы иллюстрируются примерами анализа съёмок космического аппарата дистанционного зондирования Земли.

Рассмотрена задача поиска приближенного оптимального управления детерминированными системами управления с неполной обратной связью по измеряемым переменным, описываемыми обыкновенными дифференциальными уравнениями. Начальные условия заданы в виде множества начальных состояний, поэтому рассматривается проблема управления пучком траекторий, порожденным этим множеством и используемым законом управления. Для описания множества начальных состояний, а также положения этого пучка с течением времени используются гладкие финитные функции, значения которых характеризуют плотность следов траекторий внутри пучка. Сформулированы и доказаны достаточные условия  оптимальности, получены выражения для нахождения априорной оценки близости искомого управления к оптимальному и предложен способ параметризации задачи удовлетворения достаточных условий на основе спектрального представления неизвестных вспомогательных функций. Приведен пошаговый алгоритм поиска приближенного оптимального управления с использованием достаточных условий и мультиагентных алгоритмов параметрической оптимизации. На основе предложенного подхода разработано программное обеспечение, с помощью которого выполнен анализ эффективности этого подхода. Решены два модельных примера, в которых получены оценки близости законов управления к оптимальному решению и приведены результаты анализа поведения соответствующих пучков траекторий.

В статье рассмотрено состояние технологий контроля, применяемых в настоящее время при управлении полётом современных космических аппаратов. Сформулированы основные недостатки процесса контроля, которые усиливаются с учётом современных тенденций развития космических программ. Предложена структура интеллектуализированной системы контроля, диагностики и прогнозирования состояния бортовых систем КА, основанная на использовании технологии искусственных нейронных сетей (ИНС), которая включает систему анализа телеметрической информации (ТМИ) с использованием технологии искусственных нейронных сетей (этап применение) и систему синтеза искусственных нейронных сетей, подготовки обучающих и тестовых наборов данных, обучения и создания компьютерных приложений (этап обучение). Для каждой составной части КА предусматривается использование комплекта нейронных сетей на основе единой платформы.

Задача о качении тяжелого неоднородного шара по абсолютно гладкой горизонтальной плоскости – одна из наиболее известных задач механики, сочетающая простоту постановки с невозможностью полного и общего решения. Результаты исследования этой задачи находят применение при решении различных технических задач, в частности, при решении задачи об обкатке ротора по жесткому подшипнику. Эта задача во многом аналогична задаче о движении тяжелого твердого тела с неподвижной точкой. Известны случаи интегрируемости уравнений движения задачи о качении шара, аналогичные случаям Эйлера – Пуансо, Лагранжа и Гесса классической задачи о движении тяжелого твердого тела с неподвижной точкой. В данной работе изучается интегрируемый случай задачи о качении шара, аналогичный случаю Гесса. Показано что, как и в классической задаче о движении твердого тела с неподвижной точкой, качественное описание движения шара по гладкой горизонтальной плоскости сводится к интегрированию одного линейного дифференциального уравнения второго порядка с переменными коэффициентами, причем в случае равенства нулю постоянной интеграла площадей уравнения движения шара могут быть проинтегрированы в квадратурах.

В рамках проблемы изменения динамических свойств технических объектов, находящихся в условиях вибрационных нагружений, рассматриваются задачи оценки, формирования и коррекции динамических состояний структурных образований механических колебательных систем. В качестве структурного образования рассматривается диада – изолированная система из двух массоинерционных элементов, соединенных пружиной с учетом дополнительных связей, включающих устройства для преобразования движений или демпфер.
Цель разрабатываемого методологического подхода заключается в формировании динамических состояний диад и оценке их динамических свойств в условиях вибрационных нагружений на основе обобщенных энергетических отношений, учитывающих рычажные и упругие связи.
Используются методы теоретической механики, теории дифференциальных уравнений, интегральных преобразований, системного анализа и  структурного математического моделирования, основанного на сопоставлении механическим колебательным системам, используемым в качестве расчетных схем технических объектов, структурных схем, эквивалентных в динамическом отношении системам автоматического управления.
Разработана научно-методологическая основа оценки, формирования и коррекции динамических состояний диады, рассматриваемой в качестве эталонного элемента, использующая энергетические характеристики, учитывающие рычажные отношения и упругие связи между парциальными системами и внешними возмущениями.

Рассмотрена проблема расчета толстостенных осесимметричных цилиндров в условиях гидравлического автофретирования внутренним давлением. Известные аналитические решения таких задач не учитывают
условия возникновения вторичных пластических деформаций при разгрузке. Цель работы заключалась в оценке влияния эффекта Баушингера и упрочнения материала, а также геометрических параметров цилиндра и величины области пластичности в стенке цилиндрической оболочки на условия возникновения вторичных пластических деформаций при разгрузке. Рассмотрена модель поведения материала при знакопеременном нагружении с учетом гипотез и допущений, принятых при решении задачи. Получено уравнение, позволяющее определить условия возникновения вторичных пластических деформаций в зависимости от перечисленных факторов.

Изложена суть моделирования динамики многосвязных нелинейных механических систем с помощью нового численного метода. Построена система нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих взаимодействие различных деталей планера самолета при посадке с неравномерной нагрузкой опор. Представлено решение системы на основе применения модернизированного авторами и экспериментально проверенного метода Рунге-Кутты 4-го порядка. Изложен алгоритм решения и приведены расчетные осциллограммы процесса. Отмечено, что полученные результаты носят качественный характер. Вместе с этим, применение предложенного метода моделирования позволяет детально изучать динамические явления многосвязных нелинейных механических систем с учетом конструктивных особенностей входящих объектов. 

На основе ранее предложенного автором метода для определения параметров контакта при взаимодействии двух круговых цилиндров в условиях перекоса, решена актуальная задача о распределении нагрузки по длине ролика в радиальном подшипнике с бомбинированными роликами в редукторных системах авиационной техники. Получены аналитические формулы для определения радиуса «бочки», а также описан подход для оценки повышения нагрузочной способности роликового подшипника в результате бомбинирования ролика.

В работе рассматриваются вопросы постановки задачи гидроупругости
для двух соосных цилиндрических оболочек типа Кирхгофа-Лява, содержащих вязкую несжимаемую жидкость в кольцевом зазоре и во внутренней оболочке. Материал оболочек рассматривается как несжимаемый и имеющий нелинейный закон связи напряжений с деформацией и интенсивностью деформаций. Получены уравнения динамики оболочек для случая, когда указанный закон имеет жесткую комбинированную нелинейность в виде степенной функции с дробным показателем степени и квадратичной функции. Динамика вязкой жидкости рассматривается в рамках гидродинамической теории смазки, т.е. движение жидкости принимается ползущим. Используя метод двухмасштабных разложений проведен асимптотический анализ сформулированной задачи гидроупругости. В результате получена система двух эволюционных уравнений для моделирования распространения нелинейных продольных волн деформации в оболочках. Показано, что в случае несжимаемого материала оболочек наличие вязкой жидкости во внутренней оболочке не сказывается на волновом процессе. Уравнения системы представляют собой обобщенные уравнения Кортевега-де Вриза-Шамеля. Найдено точное частное решение полученной системы эволюционных уравнений в виде уединенной волны с произвольным волновым числом для случая, когда данная волна распространяется в каждой из оболочек. Для проведения численного моделирования получена новая разностная схема для нелинейной системы двух обобщенных уравнений Кортевега-де Вриза-Шамеля на основе применения техники базисов Гребнера. Проведены вычислительные эксперименты по исследованию эволюции уединенных продольных волн деформаций, возбуждаемых в оболочках. Численное моделирование показало, что уединенные нелинейные волны деформации в оболочках являются сверхзвуковыми солитонами, а также передачу энергии от одной оболочки к другой за счет вязкости жидкости, находящейся между ними.

Аналитический подход в задачах с крупногабаритными пластинами или оболочках с большим количеством дополнительных опор имеет множество трудностей в силу размера получаемой системы уравнений. В статье предлагается методика определения расположения сосредоточенных дополнительных опор модели движения пластины Кирхгофа в случае приложения произвольной нагрузки. Методика базируется на использовании известных математических методов: функции влияния и метода компенсирующих нагрузок. Достоинством представленной методики является ее аналитический вид вычислений, что позволяет, в теории, рассматривать произвольные виды нагружения (в том числе и воздействие на площадку), физические и геометрические характеристики исследуемой пластины, а также различные варианты закрепления конструкции (в том числе линейные закрепления и закрепления по площади). В конце статьи даны ссылки на апробации данной методики с тремя видами произвольной нагрузки.

В статье рассматривается напряженное состояние сплошных и тонкостенных балок треугольного сечения, которые могут выполнять роль конструктивных элементов космических кораблей. Наиболее перспективными для изготовления балок считаются материалы на углеродной основе. Они имеют высокие механические и приемлемые технологические свойства, обладают также невысокой плотностью. Результатом специальных технологий изготовления таких материалов и балок из них является разномодульность, проявляющаяся при изгибе, что приводит к определенным трудностям при расчетах на прочность, так как положение нейтральной линии сечения при изгибе зависит от соотношения модулей Юнга при растяжении и сжатии. В настоящей статье изложены результаты исследования напряженного состояния изгибаемых балок сплошного и тонкостенного треугольного сечения, приводятся примеры расчетов на прочность балок из углепластиков М46 и IMS-65, даются некоторые практические рекомендации по расчетам.

В работе рассмотрены особенности оптимизации несущих систем летательных аппаратов (ЛА) с концевыми крылышками при ограничении на деформацию геометрии базового крыла. Отмечается необходимость использования в процессе оптимизации эффективных программ обтекания пространственных компоновок. Показано хорошее согласование расчетов по быстродействующей программе, использующей панельный метод Морино, с результатами расчета коммерческих программам на базе осредненных уравнений Навье-Стокса с различными моделями турбулентности.

Данная статья рассматривает вопросы свободных колебаний вращающейся идеальной криогенной жидкости, находящейся внутри цилиндрического сосуда с жесткими стенками. Криогенные жидкости характеризуются неравномерным изменением температуры и плотности во время эксплуатации и хранения. Наиболее существенное расслоение криогенной составляющей происходит в направлении действия внешнего поля массовых сил. Для исследования движения подобной механической системы использована модель стратифицированной несжимаемой идеальной жидкости. Приведены результаты расчётов собственных частот свободных колебаний вращающейся криогенной жидкости для внутренних и поверхностных волн при заданной частоте плавучести.

В статье рассматривается процесс информационного радиообмена в авиационном комплексе в условиях сложной помеховой обстановки, когда на вход приемного устройства динамического объекта поступают не только легитимный сигнал, но и сигналы с параметрами, одинаковыми с параметрами полезного сигнала, за исключением параметров, переносящих полезную информацию. Целью исследований, результаты которых представлены в статье, является повышение помехозащищенности радиосистемы передачи данных авиационных комплексов в условиях сложной помеховой обстановки. Обоснован выбор частоты Доплера сигнала в качестве дополнительного признака помехи. Разработана модель информационного обмена в комплексах в условиях помех, учитывающая Доплеровский сдвиг несущей частоты. Предложен алгоритм обнаружения воздействия помех на динамический объект, основанный на отслеживании частоты Доплера принимаемого сигнала во всех точках траектории полета. Показателем помехозащищенности выбрана вероятность обнаружения помехи.

Представлен процесс исследования, электродинамического моделирования, проектирования и испытаний широкополосных антенн Х-диапазона частот, формирующих волны как с сферическим фазовым фронтом, так и волны с ненулевым орбитальным угловым моментом (ОУМ). Были исследованы антенны, изготовленные по печатной технологии и работающие в диапазоне частот от 9 до 10 ГГц. Были разработаны и изготовлены антенны с сферическим фазовым фронтом, с спиральным фазовым фронтом для вращений спирали по часовой и против часовой стрелки (соответствует ОУМ модам +1 и -1). Проведенные исследования показали возможность разделения сигналов на одной частоте и одном типе поляризации за счёт использования разработанных антенн с различными ОУМ модами с коэффициентом взаимного запирания до 14 дБ.

В статье рассматривается применение аддитивных технологий при разработке и изготовлении действующего макета восьмиэлементной антенной решетки (АР), работающей в диапазоне частот L1 спутниковых радионавигационных систем. Проведены численные расчеты радиотехнических характеристик элементарного излучателя АР, выполненного в виде керамического микрополосково

го элемента. Приведено описание конструкции АР, состоящей из основания и элементов АР. Разработано и изготовлено основание АР с применением 3D-печати. Проведенные результаты измерений коэффициента стоячей волны (КСВН) по напряжению подтвердили работоспособность АР в диапазоне частот L1 спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Осуществлено сопоставление результатов численных расчетов и измерений КСВН по напряжению.

В статье представлена методика расчета вероятностей битовых ошибок некогерентного приёма сигнала c четырехпозиционной относительной фазовой манипуляцией (ОФМ – 4) в присутствии гармонической помехи. Методика позволяет с большей точностью и высокой степенью прогнозирования, рассчитывать достоверность передаваемой информации в каналах связи при условии воздействия гармонической помехи при обработке на двух тактах. Представлены графики зависимостей вероятности битовой ошибки от уровня сигнала при разных уровнях помехи и величины сдвига несущей частоты помехи относительно несущей частоты сигнала.

Настоящая статья посвящена анализу искажений, которые возникают при фильтрации эхо-сигналов с линейно частотной модуляцией (ЛЧМ), принимаемых радиолокационной аппаратурой. Эти искажения могут возникать как на этапе формирования сложных модулированных сигналов, так и при прохождении их через сквозной информационный тракт в пространстве и в аппаратуре радиолокатора. Основное внимание в работе уделяется двум ключевым аспектам. Первым является моделирование процедуры фильтрации сигнала с ЛЧМ при отклонении его параметров от номинальных значений и искажений амплитудно-фазовых характеристик приемопередающего тракта. Вторым аспектом являются конкретные численные оценки уровня искажений при различных типах отклонений от номинальных значений параметров сигнала с ЛЧМ и радиочастотного тракта.

Решение актуальной задачи повышения характеристик экономичности, приемистости и других рабочих параметров газотурбинных двигателей (ГТД) авиационного и наземного назначения обусловило применение в них многороторной (многокаскадной) компоновки роторной системы (РС), реализация которой чаще всего связана с использованием межроторных (межвальных) подшипников. Цель представленного в работе исследования заключается в дальнейшем развитии математического моделирования анализа динамического поведения РС ГТД, построенной с использованием двухроторной компоновки ее конструкции, и состоящей из роторов низкого (РНД) и высокого давления (РВД), между которыми расположен межвальный подшипник, служащий опорой турбины РВД на вал РНД. Математическая модель анализа динамического поведения РС ГТД построена на основе метода конечных элементов (МКЭ) и решения контактной задачи теории упругости, позволяющей учитывать в конструкциях роторов условия сопряжения деталей; реализованная в виде комплекса программ (решателя). С применением представленной математической модели получены амплитудно-временные (частотные) характеристики (АВХ) роторной системы конструкции современного газотурбинного двигателя, а также картина деформированного состояния и поля динамических напряжений.

Сравнительный анализ результатов динамического поведения РС без учета влияния межвального подшипника и с учетом этого влияния показывает, в частности, появление дополнительных гармоник в рабочей области частот вращения РС, а также интерференцию колебаний в виде «размытия» АВХ.

Падающий скачок уплотнения оказывает существенное влияние на структуру потока близи выдуваемой струи газа, что приводит к эффективному перемешиванию потоков. В данной работе проведены исследования по достижению сеточной сходимости задачи и влияния размера уступа на ударно-волновую структуру вблизи выдуваемой струи газа. Представленные результаты в статье показывают, что размер уступа оказывает значительное влияние на структуру потока. Когда размеры уступа становятся достаточно велики, происходит смещение падающего скачка уплотнения ближе ко входу в канал, изменяется форма области пониженного давления за выдуваемой струей. При этом увеличивается возмущение течения перед и после выдуваемой струи газа. Валидация результатов, полученных численным методом, показала хорошее совпадение с данными, полученными экспериментальным путем.

Использование в составе космического аппарата мультисервисных бортовых цифровых платформ и многолучевых антенн позволит реализовывать в Х-диапазоне возможность организации высокоскоростной прямой связи абонентских земных станций друг с другом. В настоящей работе представлены результаты математического моделирования цифровых методов формирования амплитудно-фазового распределения (АФР) излучателей в Х-диапазоне. Особенностью, рассматриваемого комплекса, являются цифровая обработка широкополосных информационных сигналов в приемных и передающих трактах систем спутниковой связи и цифровые методы формирования диаграмм направленности (ДН) лучей.

Рассматриваются модификации бионической оптимизации методом муравьиных колоний для решения параметрических задач, в частности определения рационального расположения блоков на космическом корабле. Предложены модификации метода, позволяющие производить направленный перебор параметров с целью поиска всех рациональных решений без применения мультистарта. Полный направленный перебор гарантирует нахождение всех оптимальных и рациональных решений, а применение переупорядочивания рассматриваемых решений с помощью модификации метода муравьиных колоний позволяет рассмотреть лучшие решения на ранних этапах. Для практической реализации на кластерной системе в работе рассматриваются асинхронные методы муравьиных колоний, позволяющие обеспечить параллельное рассмотрение решений на многопоточном кластере. Предложена структура программного обеспечения, позволяющая избежать блокировок кластера, тем самым увеличить эффективность использования процессорного времени.

Даётся описание двух вычислительных моделей, предназначенных для решения задач динамики регулируемого посредством цифровой (пропорциональной, интегральной и дифференциальной) обратной связи понижающего импульсного преобразователя напряжения постоянного тока. Одна из них, осуществляющая частотный анализ, предназначена для расчёта на устойчивость рассматриваемого регулируемого преобразователя. Другая модель, основанная на методе численного интегрирования, ориентирована на исследование переходного и установившегося режимов в работе того же преобразователя. Представленные примеры расчётов демонстрируют хорошее согласование получаемых на основе указанных моделей результатов с имеющимися расчётными и экспериментальными данными. Описанные вычислительные инструменты могут найти применение в исследованиях, связанных с разработкой источников питания для электронных устройств систем управления авиационно-космических летательных аппаратов.

Рассматривается альтернативный подход оценивания эффективности применения космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, базирующийся не на расчетах трасс, включающих в себя итерационные процедуры вычисления, в первую очередь, широт, долгот и времен пролета КА подспутниковых точек, сопряженный со значительными вычислительными затратами, а на использовании наклонных проекций, позволяющий значительно сократить эти затраты. Приводятся постановка задачи определения параметров наклонных проекций точек на поверхности Земли и алгоритм определения параметров наклонных проекций зон видимости точечных объектов для круговых орбит космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, а так же пример определения границ наклонной проекции параметров наклонных проекций зон видимости точечных объектов для круговых орбит космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Практическая значимость полученных результатов исследований состоит в разработке программного обеспечения, апробации математических моделей, алгоритма и программного обеспечения в ходе вычислительных экспериментов; полученные значения демонстрируют высокую степень совпадения с подходами, базирующимися на расчетах трасс, включающих в себя итерационные процедуры вычисления.

Статья посвящена описанию математической модели движения диаграммы направленности антенны радиолокационного координатора в пространстве с учетом колебания по углам тангажа и рысканья. Влияние угловых эволюций на результат пеленгации обусловлен соотношением угловой скорости вращения по углу крена и угловой скорости эволюций. В настоящей статье рассматривается случай, когда эти скорости сопоставимы. После рассмотрения ряда упрощенных моделей по аналитическому описанию движения трехмерной диаграммы направленности антенны в координатах «азимут - угол места» рассчитана трехмерная модель, а также ее проекция на земную поверхность. Корректность математической модели подтверждается экспериментальными исследованиями, результаты получены путем установки радиолокационного координатора на линейно-движущийся беспилотный летательный аппарат, который подвержен угловым эволюциям и реализует пеленгационный метод конического сканирования. Таким образом, предложена концепция математической модели движения проекции диаграммы направленности антенны радиолокационного координатора на поверхность земли, осуществляющего коническое сканирование пространства в условиях линейного перемещения и угловых эволюций носителя. Модель применима для устройств и изделий, выступающих в роли радиолокационного координатора различного назначения. Модель основана на ряде упрощений, таких как линейные модели движения и модель Гаусса для описания диаграммы направленности антенны. Принятые упрощения могут быть уточнены без существенной переработки модели.

Исследование посвящено повышению зачётности лётных испытаний лазерных полуактивных систем наведения (ЛПСН) за счет прогнозирования дальностей обнаружения лазерного пятна на полигоне по результатам анализа статистической выборки проведенных ранее экспериментов. Анализируемая статистическая выборка формируется методом математического моделирования, входной информацией для которого являются результаты регистрации дальности обнаружения лазерного пятна, характеристики аппаратуры подсвета и приема, метеоусловий и отражательных свойств используемой мишени. На основе линеаризации относительно математического ожидания вектора входной информации математической модели получено выражение для дисперсии ошибки расчёта порогового потока энергии на приемнике оптического излучения в зависимости от дисперсий ошибок используемой информации. Определены относительные веса погрешностей входной информации в структуре ошибки расчёта порогового потока излучения, выполнена оценка согласованности расчётных значений её дисперсии экспериментальным данным, результаты которой подтвердили адекватность разработанной математической модели в части воспроизведения факторов, действующих в системе «подсвет-мишень-приёмник». Прогнозирование дальностей обнаружения лазерного пятна выполняется в зависимости от планируемых траекторных условий, характеризуемых прозрачностью атмосферы на трассах, углами подсвета и визирования мишени. Показателем достоверности прогнозирования является вероятность обнаружения пятна в заданном диапазоне дальностей, которая оценивается на основе информации о метеоусловиях, траекторных параметров и полученных оценок дисперсии результатов моделирования порогового потока. Разработана математическая модель распределения потока энергии излучения на приемнике ЛПСН в зависимости от характеристик траекторий приёма и подсвета полигонных мишеней, метеоусловий. Математическая модель отличается от известных применением экспериментально определяемых индикатрис коэффициентов яркости, распределенных по поверхности полигональной модели мишени, что позволяет учитывать в расчётах её оптические и геометрические характеристики, которые оказывают существенное влияние на результаты функционирования ЛПСН. Результаты математического моделирования подтверждены натурными лётными экспериментами. Установлено, что оптимальными условиями проведения лётных экспериментов по критерию минимума дисперсии расчётных значений порогового потока являются условия, в которых дальность обнаружения максимальна. Применение разработанного методического аппарата при планировании лётных испытаний позволит снизить степень неопределённостей, повысить обоснованность результатов анализа, а также разрабатывать процедуры поиска оптимальных условий проведения лётных экспериментов, исключающих неоднозначности в интерпретации их результатов. 

В настоящее время для обработки изображений, полученных с БПЛА, в частности для получения из данных, относящихся к оптической радиации, данные о коэффициентах отражения широко используется метод эмпирической линеаризации. Суть этого метода заключается в размещении на специальных полигонах калибрационных панелей и получении на этой основе линейных соотношений между DN (т.е. первичными цифровыми отсчетами) и коэффициентами отражения при условии наличия данных об отражательных характеристиках этих панелей. Для наилучшей аппроксимации линейной зависимости используется пара таких панелей, одна светлая, другая темная Рассмотрена возможность применения двухпанельного эмпирического метода линеаризации применительно к мультиспектрометру с достаточно большим количеством спектральных каналов. Суть двухточечного (двухпанельного) метода заключается в преобразовании цифровых отсчетов в показатель (коэффициент) отражения. Реализация этого метода предусматривает выполнение следующих операций:(1) Нормализация цифровых отсчетов по следующей формуле.(2) Перевод DC norm каждого пикселя в коэффициент отражения объекта. Предложен адаптивный режим работы мультиспектрометра при котором время экспозиции фиксированного пикселя на используемом спектральном канале зависит от некоторого технологического показателя b i /g i , а также определяет величину DN raw . При этом на входе мультиспектрометра устанавливается жидкокристаллический преобразователь, последовательно формирующий на выходе гармоники входного сигнала с управляемым временем экспозиции. Оптимизирован процесс последовательного формирования узкополосных коэффициентов отражения исследуемых объектов при калибровке мультиспектрометра, калибруемого с помощью двух (светлого и темного) калибровочных панелей. Решена оптимизационная задача применительно к мульспектрометру с последовательной оцифровкой и формированием спектральных каналов на базе жидкокристаллического преобразователя, суть которой заключается в достижении вычисленной усредненной по спектру величина коэффициента отражения максимального значения.

В работе представлены результаты идентификации упругих характеристик и коэффициентов потерь монослоев металлополимерного композита, состоящего из слоев алюминиевого сплава и стеклопластика (алюмостеклопластика). Идентификация выполнена на основе испытаний на затухающие колебания консольно-закрепленных образцов. В испытаниях измерялись собственные частоты колебаний и коэффициенты потерь образцов композита с различными схемами армирования. Идентификация выполняется на основе решения обратной задачи с привлечением классической теории многослойных балок и метода комплексных модулей. Рассмотрены три подхода к решению обратной задачи, в которых для упругих характеристик монослоев проводится отдельная процедура идентификации на основе результатов статических или динамических испытаний, либо проводится одновременная идентификация упругих и демпфирующих параметров на основе данных динамических испытаний.

В работе исследуется устойчивость модифицированных композитов с вискеризованными волокнами. В рамках исследования решаются следующие задачи – статическая задача о локальном нагружении и задача устойчивости слоистых консольно закрепленных стержней, изготовленных из изучаемых композитов. При решении статической задачи о локальном нагружении рассматривается волокнистый модифицированный композит, который нагружается сжимающими силами вдоль волокон, что сопровождается различными механизмами разрушения, обусловленных изгибом волокон. Оказалось, что межфазный слой с регулируемой жесткостью, позволяет при одной и той же объемной доле армирующих волокон (для классического композита армирующим элементом выступает волокно, а для рассматриваемого модифицированного композита – волокно с выращенными на его поверхности наноструктурами) добиться существенно большей локальной устойчивости, определяющей характерный тип микроповреждений при сжатии. При решении задачи устойчивости стержней, изготовленных из изучаемых композитов, рассматривались слоистые стержни с различными схемами укладок и различными объемными содержаниями включений. Определялись коэффициенты критических нагрузок для каждого из исследуемых образцов. Полученные результаты для слоистых стержней из модифицированных композитов сравнивались с результатами, полученными для слоистых стержней из классического композита с теми же схемами укладок и с теми же объемными содержаниями включений.

Кратковременные пиковые нагрузки машин и механизмов порождают необходимость в аккумулировании механической энергии для ее последующего импульсного использования. Это вполне актуально, например, для аэродромных тягачей на стартовом этапе буксировки тяжелых самолетов. Применение аккумулятора механической энергии позволит уменьшить мощность двигателя тягача. Аккумулятор механической энергии может быть выполнен в виде электрической машины постоянного тока или вентильной, на валу которой закреплен супермаховик. При подключении электрической машины к источнику питания возникает нестационарный процесс, описываемый двумя дифференциальными уравнениями: одно — для механических величин, другое — для электрических. Аккумулятор механической энергии можно трактовать как искусственный электрический конденсатор, который запасает и отдает не энергию электрического поля, а кинетическую энергию вращения супермаховика.

В работе проведён сравнительный анализ приближённых аналитических зависимостей, моделирующих прогиб однородной тонкой пластины при температурном ударе для случая жёсткого закрепления одного края пластины и свободных других её краёв. Данный анализ содержит два направления: исследования поля температур и прогибов. Выявлены границы применимости этих зависимостей для практического использования при учёте температурного удара панелей солнечных батарей малого космического аппарата. Результаты работы могут быть использованы при исследовании вращательного движения малого космического аппарата вокруг его центра масс с учётом влияния температурного удара.

В статье выполнена экспериментальная проверка характеристик колебательного процесса, полученных на основе математической модели колебаний тонкостенной цилиндрической оболочки усовершенствованным методом рядом Фурье. Проведен анализ полученных данных. Описано простое и в тоже время точное решение, основанной на решении методом рядов Фурье (МРФ) применяемое при анализе колебаний цилиндрических оболочек. В качестве закрепления принято шарнирное опирание. В каждом элементе конструкции функций смещения выражена в виде суперпозиции из двойного ряда Фурье и нескольких дополнительных функций. Неизвестные параметры деформаций находятся как обобщенные координаты и определены с помощью метода Релея-Ритца. Использование метода Фурье для комплексной задачи объединенной пластины и оболочки, соединенных симметричной и ассиметричной границей может быть получено без преобразований уравнений движения или выражения перемещений.

Жесткость закрепления может оказывать существенное влияние на модальные характеристики сопряженной конструкции. В процессе работы высоты резонансов находятся на пике в местах опирания. Изменение жесткости изменяет только вибрационные характеристики пластины и не влияет на оболочку.

Полученное решение проверено сравнением теоретических результатов и экспериментальных данных. При проведении экспериментальных исследований использован бесконтактный измеритель частотных характеристик системы HSV-2000 состоит из контроллера HSV2001/2002, лазерного блока HSV-800 и прочной компактной сенсорной головки HSV-700. Лазерный блок содержит интерферометр и маломощный лазер, а так же осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002.

Компоненты перемещения цилиндрической оболочки и круглой пластины обычно разлагаются независимо от граничных условий как суперпозиция двумерного ряда Фурье и нескольких дополнительных функций. Неизвестные коэффициенты разложения трактуются как обобщенные координаты и определяются с помощью известной процедуры Рэлея-Ритца. Граничные условия и условия связи учитываются путем применения используется реакционные составляющие шарнирного закрепления. Приемлемая точность текущих решений демонстрируется сравнением с результатами, полученными в ходе экспериментальных исследований. С помощью системы Polytec получены удовлетворительные результаты, показывающие применимость полученного метода.

Работа посвящена численному моделированию процесса предварительного деформирования (раздача – увеличение внутреннего радиуса) толстостенной цилиндрической муфты из сплава с памятью формы (СПФ) постоянным давлением в процессе прямого термоупругого фазового превращения. В рамках задачи рассматривается процесс накопление, упругих, фазовых и структурных деформаций при охлаждении муфты из СПФ через интервал температур прямого мартенситного превращения.

В рамках работы был произведен процесс интеграции модели нелинейного деформирования при фазвых и структурных превращениях в конечно – элементный комплекс Simulia AbaQus посредствам процедуры создания пользовательского материала по технологии UMAT и явного определения касательной матрицы жесткости. Процесс предварительного деформирования толстостенной цилиндрической муфты из СПФ рассматривается в однократно связной термомеханической постановке, с учетом влияния действующего напряжения на величины температур фазового перехода.

В работе показано влияние учета структурного перехода в процессе прямого термоупругого фазового перехода для двух типов граничных условий. Достоверность результатов работы подтверждена валидацией разработанных программных модулей по результатам натурных испытаний элементарных образцов на базе системы Ni-Ti и верификацией по известным аналитическим решениям краевых задач механики СПФ.

Результаты представленные в работе, могут быть использованы при проектировании термомеханических соеденительных муфт из СПФ.

Реакция тонкой прямоугольной полосы на воздействие механической (в плоскости объекта) нагрузки и температурного поля рассматривается в постановки плоской задачи теории упругости. Основу решения составляет применение метода Сен-Венана–Пикара–Банаха интегрирования уравнений теории упругости тонкостенны систем (SVPB). Метод сочетает в себе итерационный и асимптотический подходы и обладает большей свободой от ограничивающих решение допущений.

Первой особенностью является переход к последовательному интегрированию исходных уравнений. Соотношения выстраиваются таким образом, что результат предшествующего используется в последующем выражении как известная величина. Введение начального приближения позволяет рассматривать такую последовательность как итерационный оператор метода последовательных приближений. Выбор в качестве начального неизвестных функций, определяемых (уточняемых) в процессе решения отвечает идее полу-обратного метода Сен-Венана, расширяя его трактовку до итерационной.

Исключение операторов дифференцирования по координате толщины в уравнениях интегрированием включает в состав итерационного оператора операторов интегрирования соотносимых с операторами Пикара метода решения дифференциальных уравнений первого порядка, разрешенных относительно производной (также являющегося итерационным).

Последовательное применение итерационного оператора дает интегралы (форму решения для неизвестных задачи) в виде асимптотических радов по малом параметру тонкостенности. Погрешность решения оценивается степенью малого параметра (являющегося сколь угодно малой величиной) старшего члена отбрасываемой части ряда. Существование и единственности решения определяются принципом сжатых отображений (теоремой Банаха о неподвижной точке).

Полученные интегралы (итерационные приближения для функций напряженно-деформированного состояния) применяются для выполнения граничных условий задачи. В результате этого определяются основные неизвестные задачи (произволы интегрирования, к числу которых относятся функции начального приближения).

SVPB является аналитическим методом, и асимптотический подход применяется обычно также для вычленения из уравнений доступных соотношений, характеризующих составляющие решения с определенными свойствами (в частности, быстро и медленно меняющихся компонент, отвечающих за краевой эффект и основное решение). При решении рассматриваемой задачей вид решения для основных неизвестных получен путем прямых преобразований без применения асимптотических гипотез. Для первой итерации проведено сопоставление с асимптотическим решением. Решение дополнено результатами, полученными на соотношениях следующей итерации.

В статье представлены результаты разработки и гидродинамические исследования режимов работы водоструйного эжектора, работающего в широком диапазоне расходной характеристики (3÷100 л/мин) и представляющего собой струйный насос с осевым подводом активной (рабочей) однофазной жидкой среды и радиальным подводом пассивной (эжектируемой) однофазной жидкой среды. В ходе проведения вычислительного эксперимента с последующей верификацией результатов с натурным экспериментом выявлены работоспособные и неработоспособные режимы работы устройства, получена зависимость КПД от значений расходов активной и пассивной сред в широком диапазоне. В процессе верификации установлена разница вычислительного эксперимента с натурным, не превышающая 5 %, что соответствует достаточной инженерной точности.

Представлено исследование расходной характеристики центробежной форсунки методами численного моделирования и методом проливок компонентов ракетного топлива. Для определения угла распыла форсунки были проведены численные исследования в программном комплексе ANSYS CFX. В качестве объекта исследования была разработана трехмерная модель центробежной форсунки. Для определения массового расхода через форсунку были проведены замеры объема истекающего жидкого топлива за определенный промежуток времени при соответствующем перепаде давления в баке с горючим и окружающей средой. Результаты проведенных исследований показывают, что расходная характеристика реальной центробежной форсунки может отличаться от идеальной, что скорее всего связано с отклонением геометрических характеристик от номинальных значений в процессе изготовления форсунок, а также с погрешностью полученных данных с соответствующих датчиков на поливочном стенде.

Турбулентный и ламинарный режимы течения жидкости или газа неотличимы на масштабах теплового движения молекул. Однако на мезо- и макро- масштабах проявляются существенные отличия между ними. Турбулентный режим, имеет черты стохастического необратимого по времени процесса на всех масштабах рассмотрения, причем, стохастические пульсации в турбулентном режиме на разных масштабах являются коррелированными — имеют коллективный характер. В отличие от него, ламинарный режим является детерминированным и обратимым по времени на всех масштабах, существенно превосходящих масштаб теплового движения молекул. Существуют диапазоны параметров течения выше некоторых критических значений, при которых с разной вероятностью могут реализовываться и существовать как ламинарный, так и турбулентный режимы. Переходы между ними происходят скачкообразно, необратимым образом, то есть обратный переход при изменении параметров в противоположном направлении может происходить (и обычно происходит) при других значениях параметров. Таким образом, уравнение, описывающее оба этих режима, должно допускать неединственное решение, с негладким и неоднозначно определенным переходом между ними.

Ранее были проведены исследования возможности описания как ламинарного, так и турбулентного течения жидкости на основе одних и тех же «модифицированных» уравнений Навье-Стокса, учитывающих в турбулентном режиме производство энтропии за счет возбуждения стохастических возмущений на разных масштабах течения [1-4]. Решения, соответствующие ламинарным и турбулентным режимам течения несжимаемой нетеплопроводной жидкости, были аналитически получены для задач Хагена-Пуазейля, плоского течения Пуазейля и плоского течения Куэтта. Проведено сравнение экспериментальных и аналитических решений для различных значений числа Рейнольдса.

В настоящей работе показана возможность перехода от уравнения Лиувилля, учитывающего производство энтропии на разных масштабах («модифицированного» уравнения Лиувилля) к «модифицированному» уравнению Больцмана через цепочку «модифицированных» уравнений Боголюбова. На основе этих уравнений приводится вывод «модифицированной» системы уравнений Навье-Стокса.

Разработана эффективная методика аэродинамического проектирования вертолетных профилей на основе параметризации контура профиля универсальным методом PGT (Parent function/Generating functions Transformation). На первом шаге выполняется редукция пространства переменных проектирования (ППП) с использованием решателей низкого уровня. На втором шаге поиск оптимума продолжается в редуцированном ППП с привлечением решателя высокого уровня. Обосновано минимальное количество переменных проектирования необходимое для успешного решения оптимизационной задачи. Проведено сравнение с предыдущим уровнем целевых аэродинамических критериев профилей.

Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования особенностей течения двухфазного сверхзвукового потока при воздействии сносящего потока. С помощью экспериментальной установки, созданной на базе стенда для газодинамического напыления покрытий, определено влияние скоростного напора сносящего потока на поперечное распределение частиц дисперсной фазы в сверхзвуковом потоке. Определены значения эмпирических коэффициентов в уравнениях преобразования дискретных траекторий частиц в локально-непрерывное поле расходонапряженности дисперсной фазы. Проведен анализ влияния скоростного напора сносящего потока на среднеквадратичное отклонение локализации частиц вдоль траектории в сверхзвуковом потоке на основе сравнения расчетных и экспериментальных данных.

Приведенные в работе [1] результаты экспериментов с круговыми цилиндрами достаточно большого относительного удлинения дополнены опытами с цилиндром меньшего удлинения. Подтверждено, что при сравнительно малых удлинениях обтекание с ламинарным отрывом затягивается до бо́льших значений чисел Рейнольдса, чем у цилиндра бесконечного удлинения. В области чисел Рейнольдса, соответствующих переходу от ламинарного отрыва к турбулентному, как и в [1], обнаружен гистерезис в величине коэффициента сопротивления при «прямом» и «обратном» ходе эксперимента по скорости.

В статье показана эффективность метода снижения лобового сопротивления цилиндра с установкой плоской пластины сзади и дефлекторов спереди вблизи его поверхности при числе Рейнольдса Re=10⁵. Результаты моделирования выполнены с помощью вычислительного пакета ANSYS Fluent. Установлено, что коэффициент сопротивления комбинации цилиндра с одним плоским дефлектором и с установкой дополнительной разделительной задней пластины, может существенно снизить коэффициент лобового сопротивления до минимального значения 0,45. Приведённые данные можно рекомендовать для аэродинамического проектирования тел с цилиндрическим поперечным сечением с целью снижения их лобового сопротивления.

Исследуются финитно-временной и спектрально-финитный методы обработки (фильтрации) сигналов. Эти подходы основаны на теореме ортогонального проецирования и являются оптимальными по критерию минимума суммы дисперсии ошибок. Подходы способны выдавать линейные рекуррентные оценки не марковских сигналов с коррелированными и не коррелированными помехами. Алгоритмы оценки, полученные на основе данного подхода, совпадают по точности с фильтрацией Калмана, применимы к широкому классу моделей сигналов и помех. Разработанные алгоритмы являются более простыми при их реализации, как при полной и не полной априорной определенности, помехоустойчивыми и робастными. Моделирование осуществлялось в среде Mathcad. В настоящее время реализованы и изучены следующие алгоритмы: финитно-временной и спектрально-финитный; с обратной связью / без обратной связи; адаптивный / не адаптивный; с известной помехой или нет, и их комбинации.

Необходимость правильной оценки эффективности проводимой разведки, осуществляемой с использованием интегрированных пространственно-распределенных авиационных комплексов пилотируемых средств воздушной разведки объясняется теми экстремальными условиями, в которых они часто должны быть реализованы. При этом правильное планирование таких полетов является одним из важнейших задач, решение которых обеспечил бы успешное завершение миссии беспилотных летательных аппаратов разведывательного типа. Принятие мер, обеспечивающих высокое качество изображений, получаемых в ходе полета БПЛА безусловно является существенной компонентой такого планирования. изображения. Целью настоящего исследования является определение основных закономерностей при организации адаптивного режима работы опто-электронной воспроизводящей аппаратуры. Суть предлагаемого адаптивного режима, заключается в оперативном изменении фокусного расстояния в зависимости от высоты полета БПЛА с целью достижения максимально возможной величины показателя по шкале NIIRS. В настоящее время для оценки качества изображений, получаемых от электрооптических систем БПЛА в инфракрасном диапазоне, используется критерий NIIRS. NIIRS является оценочной шкалой степени интерпретируемости получаемых от БПЛА изображений. Чем выше оценка по шкале NIIRS, тем больше деталей можно разобрать в полученном изображении. Шкала NIIRS содержит 10 уровней, где нулевой уровень обозначает изображение, в котором невозможно различить, какие-либо детали, девятый уровень обозначает изображения, в которых отчетливо видно передвижение людей. Математическим аппаратом, наиболее часто употребляемым для вычисления уровней этой шкалы является Общее уравнение качества изображения. Исследованы возможности адаптивного построения БПЛА разведывательного типа с переменным фокусным расстоянием. Показано, что корневая зависимость второй степени высоты полета БПЛА от фокусного расстояния оптоэлектронной аппаратуры является наихудшим вариантом адаптивного управления высотой полета, при реализации которого оценка выполнения миссии БПЛА по шкале NIIRS достигает минимальной величины. При проектировании, а также функционировании БПЛА разведывательного типа, целесообразно избегать организации такого режима адаптивного управления.

Произведена практическая оценка степени влияния шумовых характеристик ВОЛС, в основе которой лежит модуляция лазерного излучения посредством электроабсорбции, на качество сигнала системы синхронизации, сопоставление расчетных и измеренных шумовой и передаточной характеристик системы синхронизации, построенной на основе ВОЛС для радиоинтерферометра. Расчетное значение коэффициента передачи и шума для системы, с учетом применяемых усилителей, составило не более 16 дБ и не менее 24 дБ соответственно. По результатам измерений коэффициент передачи составил величину от 13 до минус 3 дБ, а коэффициент шума – не менее 30 дБ, полученные расхождения обусловлены нелинейностью электрооптического преобразования посредством электроабсорбции и нелинейностью фотодиода. Измерен вносимый фазовый шум системы синхронизации на частотах 1, 5 и 10 ГГц. Определена величина вносимой фазовой ошибки волоконно‑оптической линии связи, которая составила: для 1 и 5 ГГц – не более 0,056 градуса, а для 10 ГГц – не более 0,176 градуса.

Рассмотрено применение аппарата искусственных нейронных сетей в задаче обнаружения и разрешения сигналов цели и уводящей помехи. Показано, что данную задачу в контексте машинного обучения можно свести к задаче обработки временных последовательностей. Приведены результаты обучения и сопоставительного анализа ряда соответствующих нейросетевых архитектур.

Состояния Белла являются фундаментальными элементами квантовых вычислений и квантовой информации. В статье представлено исследование моделирования состояний Белла на основе квантовых алгоритмов с использованием различных квантовых гейтов (вентилей), алгоритмов инициализации и измерения. Предложенные алгоритмы повышают производительность, эффективность и точность программных реализаций квантовых симуляторов и помогают понять квантовые решения сложных проблем. Алгоритмы симуляции и манипуляции состояниями Белла могут быть использованы в различных приложениях.

Рассматривается механическая система, состоящая из двух пластин взаимодействующих друг с другом через слой вязкой сжимаемой жидкости, в которой поддерживается постоянное давление, в результате чего верхняя абсолютно жесткая пластина совершает вертикальные колебания. Нижняя пластина представляет собой упругий трехслойный статор. В данной статье проведено математическое моделирование для данной системы и найдено выражение для амплитудно-частотной характеристики, дальнейшее исследование которой позволит выявить и исключить резонансные явления в конструкциях подобного типа.

Разработка системы автоматического управления любым достаточно сложным техническим объектом представляет собой длительный многоплановый процесс, одним из основных этапов является построение адекватной математической модели объекта управления. Выбор математической модели объекта так или иначе связан с идеализацией его математического описания, которая предполагает выделение главных закономерностей в поведении объекта и пренебрежение второстепенными связями и эффектами, с учетом ожидаемых условий его физики функционирования в реальной системе. Если в системе регулирования нагревом стержня в печи, реализовать переход от, присущим системам с распределенными параметрами, дифференциальных уравнений в частных производных, к обыкновенными дифференциальным уравнениям, то наиболее целесообразно рассматривать систему как линейную систему с запаздывающим аргументом.

Следует отметить, что такая процедура является весьма полезной, поскольку алгоритмы для эффективного решения обыкновенных дифференциальных уравнений разработаны значительно лучше, по сравнению с алгоритмами прямого решения дифференциальных уравнений в частных производных.

В работе представлена возможная реализация перехода от дифференциальных уравнений в частных производных к обыкновенным дифференциальным уравнениям для решения задачи параметрического синтеза систем автоматического управления с распределенными параметрами. В качестве математического аппарата используется метод разделения переменных (Фурье), а также получение матриц пространства состояний с целью получения передаточной функции системы автоматического управления с распределенными параметрами.

В работе демонстрируется решения инженерно – технической задачи – синтез регулятора для нелинейной САУ при полиномиальной аппроксимации нелинейной характеристики. Объектом исследования является маломощная потенциометрическая следящая система с нелинейным и импульсным элементами в своем составе. В качестве математического аппарата используется обобщенный метод Галеркина.

Предлагается подход к численному моделированию переходных и установившихся режимов в работе импульсных преобразователей напряжения постоянного тока, учитывающий разрывные особенности в формулировке описывающих рассматриваемую проблему дифференциальных уравнений. Алгоритм численного решения поставленной задачи основан на методе численного интегрирования с применением неявной схемы Эйлера. В качестве примера представлены результаты расчётов, касающиеся переходного и установившегося режимов в работе принятого к рассмотрению понижающего преобразователя напряжения постоянного тока.

Важной составляющей социально-экономического развития страны является наличие развитой мультимодальной транспортной системы. Одной из основных задач эффективного функционирования такой системы представляется в согласованности друг с другом отдельно взятых видов транспорта, что позволяет повысить транспортную доступность для потенциальных пассажиров в системе.

В работе исследуется проблема связности железнодорожной и авиационной систем на территории Российской Федерации (РФ). Разработана модель, позволяющая определить для каждого пункта полета доступность железнодорожного сообщения. В качестве метрики выступает время движения по дорогам. На основе разработанной модели сформированы группы пунктов полета по доступности альтернативного вида транспорта. Определены пункты, из которых теоретически могут осуществляться вылеты для подвоза потенциальных пассажиров к железнодорожным станциям, тем самым улучшая связность всей транспортной системы РФ.

Использование фотоэлектрических преобразователей для авиационной и космической промышленности является очень важной задачей. В частности, на комических аппаратах и станциях это основной источник электрической энергии. При этом при работе полупроводниковых фотоэлементов постоянно возникают какие-нибудь недостатки, авторы данной работы предлагают некоторые решения этой проблемы. Например, перегрев фотопреобразователей приводит к падению их КПД и снижению энергетических характеристик. Для решения этой задачи авторами был предложен интересный способ уменьшения таких последствий. В работе были проведены теоретические и экспериментальные исследования, проведены необходимы расчеты и сделаны качественные предложения. В данном исследовании проанализировано влияние пассивного охлаждения на эффективность фотогальванических элементов на основе кремния. Фотоэлектрический элемент (ФЭ) подвергался отводу тепла за счет использования алюминиевого радиатора. Определение размеров радиатора основано на результатах анализа стационарного теплообмена. Экспериментальные исследования проводились при различных температурах окружающей среды и уровнях освещенности вплоть до одного солнца с использованием имитатора солнца. Основываясь на эмпирических данных, полученных в результате применения этой методологии охлаждения, эффективность фотогальванического элемента в преобразовании световой энергии в электрическую значительно повышается. Эффективность фотоэлемента увеличивается на 20% при воздействии излучения интенсивностью 800 Вт/м². Наиболее значительное снижение температуры отмечается при уровне освещенности 600 Вт/м². Фотогальванические элементы, как с ребрами, так и без них, демонстрируют улучшенные характеристики при более низких температурах окружающей среды. Проведенные исследования позволяют обеспечить качественную генерацию электрической энергии и снижают зависимость работы солнечных батарей от температуры, что значительно повышает энергетические характеристики энергостанции и обеспечивает надежную генерацию электрической энергии. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в этой работе, позволяют продолжить разработки солнечных установок и значительно могут расширить научные данные о режимах работы фотоэлектрических станций как наземного, так и космического базирования. Эти данные необходимы как для обеспечения надёжной работы авиационно-космической техники, так и для работы наземных энергетических комплексов.

Рассматривается применение методики автоматизированного размещения элементов на гибко-жесткой печатной плате электронного средства с учетом тепловой и электромагнитной совместимости на основе двухуровневого генетического алгоритма на практических примерах. В соответствии с методикой проведено моделирование тепловой и электромагнитной совместимости спроектированных гибко-жестких печатных плат. Результаты моделирования подтверждают качество проектных решений с применением предлагаемой методики автоматизированного размещения элементов. Сравнительный анализ ручного размещения с автоматизированным режимом подтверждает эффективность использования методики автоматизированного размещения элементов. Приведена апробация методики автоматизированного размещения элементов на плате на 11 практических примерах, подтверждающая возможность применения разработанной методики как для гибко-жестких печатных плат, так и для обычных печатных плат.

В работе даётся описание вычислительной модели, основанной на методе численного интегрирования и предназначенной для решения в линейной эйлеровой постановке задач устойчивости сжимаемых в осевом направлении вафельных цилиндрических оболочек. С принятием гипотезы «размазывания» указанные оболочки рассматриваются по схеме конструктивно-ортотропных оболочек, подчиняющихся гипотезам Кирхгофа-Лява. На основе тетраэдрального элемента (Tet10) в среде программного комплекса MSC Patran/Nastran строится также альтернативная конечно-элементная модель для решения тех же задач. Достоверность получаемых численных решений подтверждается хорошим согласованием результатов расчётов на основе отмеченной альтернативной вычислительной модели и имеющимся решением методом конечных разностей. Результаты проведённых расчётов на устойчивость при осевом сжатии образцов вафельных цилиндрических оболочек, изготовленных из алюминиевых сплавов, сравниваются с имеющимися экспериментальными данными.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Явление температурного удара возникает при перемещении космического аппарата из тени Земли на освещённые Солнцем участки орбиты и сопровождается появлением температурных деформаций больших упругих элементов космического аппарата. Эти деформации могут существенно влиять на движение космического аппарата, особенно когда речь идёт о малом космическом аппарате. Возмущения от температурного удара в некоторых случаях снижают качество выполнения целевых задач малым космическим аппаратом, например качество снимков поверхности Земли. В работе получены зависимости возмущающих факторов от температурного удара. Оценены параметры движения малого космического аппарата, возникающие вследствие данных возмущений. Проведен анализ выполнения требований по обеспечению целевых значений угловой скорости малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли типа EO-1. Результаты работы могут быть использованы при выполнении задач дистанционного зондирования Земли малым космическим аппаратом.

В рассматриваемом (идеализированном) случае многоугольник, в вершинах которого расположены осциллирующие грузы, лежит в плоскости. В технических приложениях грузы не должны препятствовать перемещениям друг друга, следовательно, каждому грузу должна соответствовать своя плоскость, а все плоскости должны быть параллельными (наподобие многопоршневого механизма). Условием возникновения свободных гармонических колебаний является равенство нулю полной энергии системы, которая в рассматриваемом случае является исключительно кинетической, что и обусловливает монореактивный характер осциллятора. В рассмотренном многомерном плоском монореактивном осцилляторе могут происходить свободные гармонические линейные колебания грузов. При этом в энергообмене участвует только кинетическая энергия. В упругих элементах нет необходимости. Осциллятор не имеет фиксированной собственной частоты колебаний. Частота зависит от начальных скоростей и положений грузов.

Рассматриваются поперечные колебания консервативных механических систем в виде шарнирно опертых балок уточненной теории с деформируемыми промежуточными опорами. Деформационные процессы в балках возникают в результате приложения сосредоточенных безынерционных сил, движущихся с постоянной скоростью. Показаны возможности, открывающиеся в результате решения одной из обратных задач механики деформируемого твердого тела – задачи идентификации усилий в промежуточных упругих опорах по таким проявлениям, как вертикальные перемещения точки приложения подвижной силы (прогибам под силой). Представлены результаты идентификации усилий в опорах при изменении жесткости одной из них (второй), что может быть использовано, например, в строительной практике с целью выявления дефектов в опорах конструкций, воспринимающих подвижные нагрузки, без прекращения движения по ним. Всю интересующую информацию о состоянии конструкций в этом случае можно получить с применением транспортного средства, оборудованного необходимыми датчиками. Непосредственное применение результатов исследования в авиационно-ракетно-космической технике возможно, например, при проектировании и диагностировании направляющих элементов конструкций ракетных установок. Приведены результаты численных экспериментов.

В исследовании рассматривается численно-аналитическое моделирование напряжённо-деформированного состояния и силовых характеристик при раздаче тонкостенных трубных заготовок в криволинейной осесимметричной матрице. При разработке модели используются уравнения равновесия безмоментной теории тонких осесимметричных оболочек с учетом нелинейной пластичности, изменения толщины стенки и контактного трения. В основе расчётов лежит численный метод переменных параметров упругости, что позволяет определить напряжения и деформации, распределение толщины в меридиональном сечении, величину контактного давления, а также построить график изменения усилия раздачи в зависимости от перемещения точки приложения усилия относительно матрицы. Математическая модель для оценки напряженно-деформированного состояния трубных заготовок при раздаче построена для матрицы, профиль которой описывается произвольной функцией. Численная методика расчета напряженно-деформированного состояния построена на основании метода переменных параметров упругости, позволяющего решать задачу о раздаче в упруго-пластической постановке. Кроме того, построенная модель учитывает сжимаемость материала при упругом деформировании. По результатам численного расчета представлено распределение меридиональных и окружных напряжений и логарифмических деформаций, а также распределение логарифмических деформаций по толщине стенки заготовки. Проведена оценка контактного давления при обжиме, отмечается уменьшение относительной толщины заготовки по длине при раздаче. Сходимость итерационного процесса расчета методом переменных параметров упругости оценивалась положение интенсивностей напряжений и интенсивностей логарифмических деформаций относительно диаграммы деформирования материала. Предложенное решение задачи о раздаче трубных заготовок может найти применение в области авиастроения при разработке тонкостенных оболочечных конструкций авиационного назначения.

В статье осуществлён обзор основных антифрикционных материалов и покрытий, применяемых в узлах трения элементов конструкций космических аппаратов производства АО «НПО Лавочкина». Показаны особенности применения пластичных смазок, твёрдосмазочных покрытий и самосмазывающихся антифрикционных материалов. Предложены новые перспективные самосмазывающиеся антифрикционные материалы для работы в условиях открытого космоса и (или) атмосферы Венеры.

Регулирование внешнего теплообмена является одной из основополагающей задачей для функционирования космического аппарата. К регулированию внешнего теплообмена относят термооптические покрытия и ЭВТИ. Типичное обычное покрытие ЭВТИ состоит из 10-120 металлизированных полимерных пленок, разделенных стеклотканью (стекловуалью) или сетками из полиэстера. ЭВТИ–лучший теплоизоляционный материал для использования в вакууме и предпочтительный изоляционный материал для космических кораблей и криогенных систем. Однако традиционный ЭВТИ имеет ряд недостатков: трудно или невозможно поддерживать требуемое значение зазора между слоями пленки, трудно обеспечить стабильные рабочие характеристики, сложный процесс изготовления и монтажа. При этом ЭВТИ может подвергаться механическим воздействиям не только при монтаже, но и в процессе эксплуатации. Все это может привести к изменению плотности укладки экранов, в результате чего приведет к не стабильным теплофизическим характеристикам. Работа посвящена исследованию влияния дозы излучения на физико-механические характеристики полиимидных пленок с металлизированными покрытием элементов экранно-вакуумной (ЭВТИ) теплоизоляции. Проведено испытание на растяжение прямоугольных образцов производства НПП Полиплен марки ПМ-1ЭУ-ОА с алюминиевым покрытием. Предварительно часть образцов подверглось излучению равному 25 кГр, 50 кГр. В ходе исследования были получены диаграммы: напряжения – деформация, определенная на испытаниях на растяжение образца и перемещения – нагрузка. Определен модуль Юнга, предел прочности и соответствующие ему деформации для каждого типа образца. Определено влияние уровня излучения на каждый из исследуемый параметр.

В работе приведены результаты исследований влияния анизотропии первоначальных деформаций на распределение осевой, окружной и радиальной компонент остаточных напряжений в упрочнённом слое цилиндрических образцов в зависимости от вида поверхностного упрочнения. За базовый вариант для расчётов были приняты параметры в упрочнённом слое цилиндрических образцов из стали 45 после гидродробеструйной обработки. Соотношения между компонентами первоначальных деформаций принимались в зависимости от видов поверхностного упрочнения. Рассматривались их соотношения при химико-термической обработке (ХТО), дробеструйной обработке (ДО) и обкатки роликом (ОР). Расчёты проведены на конечно-элементных моделях гладких цилиндрических образцов диаметрами D=10 мм и D=25 мм. Распределения первоначальных деформаций по толщине упрочнённого слоя приняты изменяющимися по линейному закону (максимальное значение на поверхности и нулевое на максимальной глубине упрочнения). Необходимый для исследования объём расчётов проведен в среде комплекса программ PATRAN/NASTRAN. Моделирование цилиндрических образцов проведено в осесимметричной постановке задачи с заменой первоначальных деформаций соответствующими им температурными полями. По результатам исследования установлено, что при всех видах упрочнения радиальные напряжения имеют положительные значения по толщине упрочнённого слоя. При этом радиальная и осевая составляющие первоначальных деформаций на осевые остаточные напряжения по толщине упрочнённого слоя существенного влияния не оказывают. Следовательно, соотношение компонент первоначальных деформаций также не играет существенной роли при оценке влияния остаточного напряжённо-деформированного состояния на предел выносливости упрочнённых деталей, определяемого, например, по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений.

Спринклерные системы атомных станций являются одним из ключевых механизмов ликвидации последствий проектных аварий, что обуславливает высокие требования к разработке форсунок, входящих в состав спринклерных систем. В статье представлены результаты вычислительного эксперимента функционирования спринклерной форсунки в постановке сплошной среды с использованием морфологии Continuous fluid и дисперсной среды – Dispersed fluid. Для вычислительного эксперимента в постановке задачи с учетом дисперсности среды аналитическим методом определены средние размеры дисперсных частиц. В ходе исследований в широком диапазоне расходной характеристики был определен основной параметр спринклерной форсунки: угол распыла факела. Была проведена валидация результатов вычислительного эксперимента и исследовательских испытаний спринклерной форсунки, в результате чего была установлена высокая степень недостоверности в постановке сплошной среды, при относительной погрешности, достигающей 25 %, и высокая степень точности в постановке с дисперсностью среды с относительной погрешностью менее 3 % на каждой экспериментальной точке, что свидетельствует о возможности снижения затрат на разработку спринклерных систем и стендового оборудования путем замены натурных испытаний вычислительным экспериментом.

В данной работе рассмотрены свободные колебания идеальной стратифицированной несжимаемой жидкости во вращающемся цилиндрическом сосуде в предположении, что равновесное движение жидкости представляет собой вращение твердого тела. Получены собственные функции жидкости и собственные значения свободных колебаний стратифицированной жидкости, заполняющей цилиндрическую полость твердого тела, быстровращающегося вокруг своей вертикальной оси симметрии. При достаточно больших значениях угловой скорости движения твердого тела с жидкостью рассматриваемый случай эквивалентен случаю вращения в условиях полной невесомости. Представлены численные расчеты собственных значений нормальных колебаний жидкости при постоянной частоте плавучести в виде таблиц и графиков с граничными условиями для внутренних и поверхностных волн.

В настоящей статье изложены результаты работы по изучению влияния магнитных полей на степень очистки каналов форсунки от продуктов разложения топлива [1]. Представлена конструкция установки, на которой проводились исследования форсунок. По результатам работ выявлено, что при подаче ТС-1 в форсунки загрязненные продуктами разложения топлива при воздействии на них электромагнитных полей не наблюдается эффекта очистки каналов [3-5].

Статья посвящена определению дифференциальных уравнений для обобщенных координат движений двухслойной жидкости в полости твёрдого тела, совершающего заданное движение в пространстве. В статье сформулирована постановка нелинейной задачи о движениях несмешивающихся несжимаемых идеальных жидкостей, полностью заполняющих цилиндрическую полость, и приводятся потенциалы скоростей для каждой жидкости. При получении дифференциальных уравнений для обобщенных координат нелинейных движений поверхности раздела жидкостей используется вариационный принцип Гамильтона – Остроградского, в котором задействована видоизменённая функция Лагранжа. В результате были получены бесконечные системы нелинейных дифференциальных уравнений для обобщенных координат рассматриваемой задачи при сложном движении твердого тела, а также дифференциальные уравнения в частных случаях.

Работа посвящена решению проблемы неравномерности ультрафиолетового излучения в лабораторном прототипе установки прямого экспонирования на основе жидкокристаллической матрицы при производстве печатных плат для повышения надежности технологической операции экспонирования. Предложен метод компенсации неравномерности излучения при помощи маски, т.е. наложения дополнительного изображения с разной степенью прозрачности на отображаемый жидкокристаллической матрицей рисунок. В ходе работы формализован алгоритм создания компенсирующей маски с помощью оценки изменения цвета фоторезиста и проведено экспериментальное исследование, подтвердившее эффективность использования предложенного метода.

Рассмотрены вопросы повышения точности и достоверности навигационной информации путем комплексирования сигналов, получаемых от разных источников. Решить проблему предлагается с помощью модифицированного фильтра Калмана, выбранного в результате сравнительного анализа известных реализаций по точности и вычислительной сложности. Программная реализация алгоритма выполнена в среде MAVROS.

В статье рассмотрены проблемы определения исправности радиоэлектронных станций технических систем (комплексов) испытательного полигона (испытательной организации) (далее – ТСКП). Рассматривается пример определения нормированных точностных характеристик оптических станций внешнетраекторных измерений на основании высокоточных данных о положении астрономических тел. Предложена методология решения выявленных проблем, заключающаяся в определении невязок, применении способа объединения различных генеральных совокупностей полученных результатов высокоточных измерений, опирающаяся на сравнение центров распределений генеральных совокупностей по каждому измерительному каналу. Применяется допущение о нормальном законе распределения невязок между различными генеральными совокупностями. Приведен математический аппарат, позволяющий определить достоверность полученных результатов. Делается предположение о наличии выраженных и существенных факторов, влияющих на погрешность каждого из каналов измерения. Обращается внимание на важность периодического проведения аттестации для принятия обоснованного решения о возможности достоверного и высокоточного проведения внешнетраекторных измерений на испытательном полигоне. С увеличением степени информативности и автоматизации управления технические средства (комплексы) испытательного полигона становятся высокоинтеллектуальными роботизированными измерительными средствами, контроль исправности и работоспособности которых проводится как в процессе их текущей деятельности (непрерывный контроль), так и при проведении специальных поверочных мероприятий – периодической плановой аттестации средств измерений. Приведены ссылки на государственные стандарты, методические рекомендации и основную литературу по рассматриваемой тематике.

В настоящей работе авторами исследована зависимость шероховатости токопроводящих поверхностей каналов прямых волноводов, изготовленных с применением технологии селективного лазерного сплавления (СЛС) из отечественного порошка алюминиевого сплава AlSi10Mg, от их расположения на платформе построения 3Д принтера во время печати. Разработаны рекомендации по оптимальному расположению заготовок, в обеспечение минимальной средней шероховатости токопроводящих каналов волноводов. Также по технологии СЛС были изготовлены угловые волноводы сантиметрового диапазона от 4,3 до 28 ГГц с размерами каналов от 8,6×4,3 до 35×15 мм, проведенные измерения их радиотехнических характеристик (РТХ) показали, что они имеют значения, соответствующие техническим требованиям конструкторской документации. Приведенные результаты исследования дают основание рекомендовать применение технологии СЛС при изготовлении определенного размера волноводов сантиметрового диапазона для антенно-фидерных систем космических аппаратов, без дополнительной обработки поверхностей каналов.

Рассмотрены вопросы оптимизации наблюдения гражданских судов при круизном полете с использованием наземных инфракрасной регистрирующей аппаратуры. Сформулирована задача безусловной вариационной оптимизации, решение которой показало, что незаметный полет гражданского судна для тепловых регистраторов может быть обеспечен при обратной зависимости скорости полета от температуры воздуха и наоборот, надежное обнаружение и слежение судна в инфракрасном диапазоне возможно, если круизная скорость не изменяется в обратном порядке в отношении температуры воздуха.

В статье рассматривается порядок разработки алгоритма аварийной посадки беспилотного летательного аппарата мультироторного типа на основе анализа изображения подстилающей поверхности. Реализация алгоритма осуществлена в два этапа: сегментация изображений с помощью нейронной сети UNetFormer и обнаружение безопасной зоны посадки с выделением безопасных классов наблюдаемых в кадре объектов, расчетом занимаемой площади беспилотного летательного аппарата на аварийном кадре и дальности до зоны аварийной посадки, выбранной алгоритмом.

Рассмотрены принципы построения математических моделей контура управления для системы радиотеленаведения управляемой ракеты при наведении на цель методом совмещения (накрытия цели) с использованием современных программ компьютерного моделирования MathCAD и MATLAB – Simulink. Рассмотрено построение модели в среде MathCAD с использованием метода численного решения системы дифференциальных уравнений, описывающих контур управления (моделирование – как решение задачи Коши), а также построение имитационной модели в среде MATLAB – Simulink на основе математического аппарата функциональных звеньев. Проведено моделирование процессов наведения ракеты на воздушную цель, совершающую манёвр с заданной нормальной перегрузкой. Представлены полученные в результате моделирования траектории движения пункта управления, ракеты и цели, а также основные фазовые переменные модели, характеризующие процесс наведения ракеты на цель. Показаны возможности соответствующих компьютерных программ при моделировании систем наведения. Практическая ценность работы заключается также в возможности использования разработанных математических моделей в учебном процессе для освоения студентами принципов построения и функционирования систем наведения, а также развития навыков математического моделирования соответствующих систем.

В работе проведена оценка влияния учета сопряжённого теплообмена на результаты моделирования горения топливовоздушной смеси в камере сгорания газотурбинного двигателя наземного применения. Принято, что газовоздушная смесь является однофазным, многокомпонентным, реагирующим потоком. Для описания турбулентного течения в камере сгорания был применён подход осреднения по Фавру уравнений Навье-Стокса. Для замыкания полученной системы использовалась SST-модель турбулентности. Для нахождения скорости образования компонент смеси была применена комбинированная EDM/FRC модель горения. Проведена сеточная сходимость. Результаты расчетов показали незначительность влияния сопряжённого теплообмена между реагирующим потоком и твердыми стенками на расчетный уровень эмиссии оксидов азота.

В статье описана методика, которая объединяет априорную (дополнительную) информацию и текущие данные контроля испытаний элементов космических средств с целью достижения целей отбора и получения более высокой оценки преследуемого объекта.

Предложенная методика базируется на математическом аппарате динамических байесовских сетей, а также основных понятиях и соотношениях теории надежности и технической диагностики систем. Исходными данными является информация о техническом состоянии элементов космических средств в ходе проведения контроля испытания, сведения о надежности (структурно-логические схемы, интенсивности отказов элементов) технологического оборудования, а также модели диагностирования, связывающие виды технических состояний и диагностические признаки дефектных изделий.

Предложено использовать метод отбора в динамической байесовской сети для выявления несоответствия изделий и оборудования в процессе контроля и диагностирования технического состояния элементов технологического оборудования и описания динамики процесса.

Апостериорный вывод позволяет объединить разнородную начальную информацию и поступающие новые данные для получения комплексной оценки в ходе технологического процесса и состояние технологического оборудования с целью принятия специалистом обоснованного решения о продолжении или приостановке технологического процесса, в случае обнаружения дефекта и принятию мер по их устранению.

Преимуществом данной методики является возможность учета в качестве разнородной априорной информации, включающей форматное представление испытуемого, так и результаты контрольных испытаний.

Приводится реализация данного подхода к контрольным исследованиям выборки ограниченного объема. Обосновывается возможность по результатам испытаний выборочной проверки оценить прогнозируемое значение дефектных изделий во всей партии с достаточной целью для принятия решения выборочного контроля.

Рассматриваемая методика объединяет в себе априорную информацию и данные, полученные в результате испытаний, что в ходе сравнения позволяет получить необходимую точность для выявления дефектов изделия.

Предлагаемая методика может быть использована специалистами при проведении операций контроля и испытаний системы с целью повышения оперативности отбора и выявления дефектных изделий.

Рассматривается дискретная марковская модель оценивания эффективности применения орбитальных средств контроля зон безопасности критически значимых космических аппаратов по показателям вероятности обнаружения опасных объектов и математического ожидания числа наступления событий, связанных с расходом ресурсов орбитальных средств контроля. Приводятся математические модели оценивания указанных вероятностных характеристик наступления соответствующих случайных событий и определения оптимальных и требуемых значений вероятностей переходов, а также примеры оценивания указанных характеристик и результаты вычислительных экспериментов по каждой из предлагаемых моделей. Практическая значимость полученных результатов исследований состоит в разработке программного обеспечения, апробации математических моделей и программного обеспечения в ходе вычислительных экспериментов, получении оценок эффектов применения ОСК ЗБ КЗКА и оценивании их корректности, а также в предложениях по их использованию для оценивания технических характеристик и способов применения, создаваемых ОСК.

Одной из актуальных задач исследования структурно-сложных объектов при их многорежимном функционировании выступает задача оценивания показателей надежности и живучести с учетом структурно-функциональных особенностей реализации режимов. В статье показано, что задача оценивания показателя живучести для монотонных структурно-сложных объектов путем перебора работоспособных состояний системы и вариантов деструктивных воздействий относится к суперсложным комбинаторным задачам. Это требует искать пути ухода от полного перебора, в том числе за счет использования полинома работоспособности объекта, в котором хранятся различные топологические свойства структурно-функционального взаимодействия элементов системы при реализации режимов функционирования. Используя прямой и двойственный параметрический геном структуры многорежимного объекта введены интегральные показатели структурно-функциональной надежности, а также формула оперативного приближенного расчета значений структурно-функциональной живучести. В качестве многорежимного сложного объекта в статье рассмотрена система управления движением малого космического аппарата. При неизвестной циклограмме реализации режимов ориентации и в условиях пространственных деструктивных воздействий, обладающий i-ой кратностью, т.е. по результату одного деструктивного воздействия в системе наблюдается одновременно i отказавших элементов, проведены и представлены расчеты приближенных значений показателей структурно-функциональной живучести для различных крайних условий задействования режимов ориентации космического аппарата.

В текущей работе рассматривается определение угла наклона необорудованного вертодрома для определения возможности осуществления посадки беспилотного воздушного судна (БВС) вертолетного типа на него. Для решения данной задачи предполагается использовать цифровую карту местности (ЦКМ) района выполнения целевой задачи БВС вертолетного типа. В данной статье представлено описание разработанной методики и оптимального алгоритма вычисления угла наклона необорудованного вертодрома с помощью статистической обработки информации ЦКМ. Была проведена верификация предложенного оптимального алгоритма определения угла наклона вертодрома с помощью использования данных о рельефе земной поверхности предполагаемых мест посадки воздушного судна на территории Российской Федерации.

Объектом исследования данной работы являются методы калибровки термокомпенсированных датчиков статического и динамического давления. Рассматривается математический аппарат для приведения показаний барометрических датчиков в заданные диапазоны. Разрабатываются алгоритмы, методики и осуществляется настройка технологического оборудования для выполнения калибровочных процедур системы воздушных сигналов.

В статье представлен подход к разработке модели выполнения периодического технического обслуживания на комплексах с беспилотными летательными аппаратами. Активное применение комплексов сопровождается исследованиями, направленными на совершенствование способов применения, повышение тактико-технических характеристик, при этом вопросам выполнения различных видов технического обслуживания, их моделированию и оценке, несмотря на имеющиеся противоречия в теории и практики не уделяется достаточного внимания. При организации периодических видов технического обслуживания необходимо учитывать большое количество факторов, которые могут повлиять на сроки выполнения и качество работ. В статье приведен краткий анализ существующих имитационных моделей сложных систем, в различных средах. В системе Arena разработана имитационная модель процесса организации и выполнения периодического технического обслуживания на комплексе с беспилотными летательными аппаратами, позволяющая принять рациональное решение о выборе исполнителей обслуживания, оценить объём загруженности специалистов, а также сформировать требования по рациональному составу необходимых средств технического обслуживания.

В работе описывается математическая модель процесса парашютного приземления недеформируемого груза с амортизирующим устройством на жесткую площадку в условиях ветрового сноса. Поле ветра принято стационарным. Данная модель расширяет описанную в [1] на случай ее пространственного движения с целью дальнейшего использования в задачах статистического моделирования парашютного приземления грузов и техники [2].

Двигатели-маховики и двигатели коррекции, являясь устройствами обмена импульсами, выступают фундаментальным компонентом большинства космических аппаратов как для грубого управления ориентацией, так и для точного наведения. Неуравновешенность вращающихся масс при работе двигателей-маховиков и силовые вибрационные воздействия, вызванные пульсациями давления в камере сгорания двигателей коррекции, способны вызывать чрезмерные колебания исследовательского оборудования, что может привести к снижению точности функционирования. Уровни вибронагруженности определяются в ходе экспериментальной отработки космического аппарата, однако на ранних стадиях проектирования целесообразно предварительным моделированием вибрационного фона мест установки высокоточного оборудования выбрать оптимальные места для их установки с целью минимизации уровней их вибронагруженности.

Вибрационный фон определялся для разработанной конечно-элементной модели «гибкой» конструкции космического аппарата в среде пакета программ Femap with NX Nastran. Расчёты проводились для вариантов вибронагружения одним из четырёх двигателей-маховиков и от двух двигателей коррекции. Модель воздействия от двигателя-маховика учитывала силы, возникающие в результате дисбаланса маховика. Моделировалось гармоническое воздействие с амплитудой, пропорциональной квадрату скорости вращения маховика. Уровни вибронагруженности от возмущающих сил двигателей коррекции исследовались для синфазного и противофазного случаев воздействия. Исследование выполнялось методом гармонического анализа. Значения величин воздействий соответствовали уровням возмущений штатных двигателей-маховиков и двигателей коррекции.

Оценка уровней вибронагруженности в местах предполагаемого крепления приборов осуществлялась по максимальным значениям рассчитанных линейных и угловых виброускорений, угловых скоростей и угловых перемещений по трём осям.

Представленный в статье вариант моделирования вибрационного фона мест установки аппаратуры, чувствительной к стабильности положения для эффективной работы, позволяет провести предварительную оценку уровня вибронагруженности такой аппаратуры на ранних этапах проектирования космических аппаратов.

Отмечено, что при прочностных расчетах элементов конструкций летательных аппаратов, в том числе, учитываются режимы вынужденных и собственных колебаний. В этой связи принимаются во внимание динамические свойства транспортируемого груза, которые для сплошных и дисперсных материалов являются существенно разными. Рассматривается дисперсный материал, расположенный на платформе, совершающей гармонические колебания. Главная проблема при установлении динамических свойств дисперсного материала заключается в невозможности вычисления усредненного коэффициента динамического трения, т.к. на его значение оказывает влияние взаимодействие дисперсных частиц между собой во всей массе материала, а не только с поверхностью платформы. Описание динамического статуса дисперсного материала в форме композиции его неустойчивого и устойчивого статусов дает ключ к разрешению этой и сходных проблем.

Космический мусор представляет серьезную угрозу для существующих и вновь выводимых космических аппаратов. Одним из перспективных способов решения этой проблемы является создание систем бесконтактной транспортировки, основанных на использовании ионного потока, генерируемого электрореактивным двигателем активного космического аппарата, для оказания силового воздействия на объект космического мусора. Целью работы является повышение эффективности метода ионной транспортировки космического мусора за счет учета особенностей его движения относительно центра масс. Разработаны математические модели, описывающие движение объекта космического мусора под действием гравитационных и ионных сил и моментов. Проведено исследование невозмущенного движения объекта космического мусора на круговой орбите. Предложены законы управления ионным потоком, обеспечивающий стабилизацию космического мусора в положении равновесия и его перевод в требуемый угловой режим движения. Определены угловые режимы невозмущенного движения, при которых генерируемая ионная сила максимальна и минимальна. Проведено численное моделирование спуска объекта космического мусора с орбиты и дана оценка затрат топлива, необходимого для осуществления этой транспортной операции. Для рассматриваемого объекта космического мусора разница топлива для наиболее благоприятного и неблагоприятного углового режима движения составила 7.82%.

В осесимметричной постановке исследована нестационарная динамика тонкого сферического пояса с произвольными граничными условиями при воздействии подвижной нестационарной нагрузки. Материал пояса упругий и изотропный. В качестве математический модели сферического пояса приняты гипотезы Кирхгофа-Лява. Подход к исследованию основан на принципе суперпозиции, методе функции Грина и методе компенсирующих нагрузок. Суть заключается в связи искомого решения с действующей и компенсирующими нагрузками при помощи интегральных операторов типа свертки по координате и времени. Ядром этих операторов является функция Грина для сферической оболочки, которая представляет собой нормальное перемещение в ответ на воздействие единичной сосредоточенной по координате и времени нагрузки, математически описываемой дельта-функцией Дирака. Компенсирующее решение есть результат влияния некоторых специально вычисленных нагрузок, при котором сумма решений от действующей нагрузки и компенсирующих нагрузок удовлетворяет граничным условиям на торцах сферического пояса.

В работе исследуется процесс локального раздувания цилиндрической оболочки из гиперупругих материалов различных типов под воздействием равномерно распределенного по меридиану давления и растягивающей силы путем задания малого местного утонения стенки. Деформирование оболочки описывается системой уравнений, основанной на соотношениях безмоментной теории и применимой при больших перемещениях и деформациях. Для решения задачи используется алгоритм метода дифференцирования по параметру. При этом исходная система нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений дифференцируется по параметру продолжения решения задачи, что приводит к формированию взаимосвязанных квазилинейной краевой и нелинейной начальной задач, решаемых последовательно итерационным способом. Показано, что закритическое поведение цилиндрической оболочки из неогуковского материала при наличии местного утонения характеризуется выпучиванием меридиана и переменностью распределения компонент напряженно-деформированного состояния. Оболочка из материала Йео в закритическом состоянии удлиняется без выпучивания меридиана, при этом характер распределения компонент напряженно-деформированного состояния по меридиану остается постоянным и практически не отличается от аналогичного распределения для цилиндрической оболочки постоянной толщины.

В работе представлены результаты расчётно-экспериментального исследования влияния опережающего поверхностного пластического деформирования на сопротивление усталости деталей с метрической резьбой М16×2, изготовленных из конструкционных сталей 30ХГСА и 40Х. Перед технологической операцией нарезания резьбы поверхность цилиндрических заготовок была упрочнена путём обкатки на роликовом приспособлении. Проведены расчёты распределений остаточных напряжений в наименьших сечениях впадин резьбы аналитическим методом и методом конечно-элементного моделирования. Установлено, что эти результаты дают достаточно высокую сходимость во впадинах резьбы, несколько удалённых от начала резьбовой части детали. Очевидно, данное обстоятельство связано с тем, что аналитическое решение распределения остаточных напряжений выполнено на достаточно удалённом расстоянии от краевой зоны. Конечно-элементное моделирование и необходимый объём расчётов выполнены с использованием программного комплекса PATRAN/NASTRAN. Конечно-элементные модели гладких цилиндрических и резьбовых деталей разработаны в осесимметричной постановке, а моделирование остаточного напряжённо-деформированного состояния проводилось методом термоупругости с использованием первоначальных деформаций. Влияние сжимающих остаточных напряжений на сопротивление усталости определялось через приращение предела выносливости по критерию среднеинтегральных напряжений. Расчётные приращения пределов выносливости сравнены с их опытными значениями, полученными при испытании на усталость упрочнённых и неупрочнённых резьбовых деталей при изгибе с вращением в случае симметричного цикла (30ХГСА) и при растяжении в случае асимметричного цикла (40Х). Учитывая близкие значения приращений пределов выносливости при изгибе и предельной амплитуды цикла при растяжении, подтверждён важный вывод о замене растяжения на изгиб при проведении испытаний на усталость.

В работе разрабатываются математические модели и вычислительные алгоритмы для исследования особенностей процессов деформирования панельных и арочных конструкций из гиперупругих материалов при произвольных обобщенных перемещениях и деформациях. Дискретизация исходной континуальной задачи по пространственным переменным осуществляется методом конечных разностей с аппроксимацией дифференциальных операторов конечно-разностными второго порядка точности. Для построения вычислительного алгоритма решения нелинейной краевой задачи используется квазидинамическая форма метода установления с построения явной двухслойной разностной схемы по времени второго порядка точности. Методами вычислительного эксперимента исследованы особенности напряженно-деформированного состояния и определены значения критических нагрузок для локально нагруженной арочной конструкции из гиперупругого материала при использовании соотношений модели Муни-Ривлина и неогуковской модели как для случаев защемленных, так и шарнирно закрепленных краев.

Рассмотрено сверхзвуковое обтекание пластины с закругленной кромкой в интервале чисел Кнудсена 10^–2...1. Численные исследования проведены с использованием модели Навье-Стокса-Фурье и двухтемпературной модели. Проанализированы распределения газодинамических параметров по поверхности обтекаемого тела. Основное внимание уделено обтеканию носика пластины. Показано, что при числах Кнудсена 10^–2 решения обеих моделей практически совпадают. При больших значениях числа Кнудсена распределения температуры по криволинейной поверхности, полученные рассматриваемыми моделями, существенно отличаются.

Ранее были проведены исследования возможности описания течения несжимаемой нетеплопроводной жидкости, как для ламинарных, так и для турбулентных режимов на основе одних и тех же модифицированных уравнений Навье-Стокса (УНС), учитывающих в турбулентном режиме производство энтропии за счет возбуждения стохастических возмущений [1-3].

Решения, соответствующие ламинарным и турбулентным режимам течения, были аналитически получены для задач Хагена-Пуазейля, плоского течения Пуазейля и плоского течения Куэтта. Проведено сравнение экспериментальных и аналитических решений для различных значений числа Рейнольдса.

В настоящей работе с помощью аналогичного подхода предполагается рассмотреть более общий случай, а именно, проанализировать, как должны измениться уравнения неразрывности, Навье-Стокса, уравнения полного сохранения энергии и переноса тепла при описании течения вязкой сжимаемой теплопроводной жидкости, в которой при больших значениях числа Рейнольдса возможно возникновение стохастических возмущений в широком диапазоне масштабов.

В статье приводится предложение по использованию усовершенствованной схемы винтомоторной группы (ВМГ) с интегрированным в электродвигатель воздушным винтом в беспилотных летательных аппаратах мультикоптерного типа. Произведена проверка с целью подтверждения работоспособности предлагаемого технического решения, реализованная путем сравнения представленной модификации с классической схемой ВМГ. Сопоставление осуществлялось по аэродинамическим характеристикам воздушного винта в режиме висения с помощью методов вычислительной гидрогазодинамики в пакетах прикладных программ STAR CCM+ и ANSYS CFX. Численное моделирование производилось в трехмерной постановке и основывалось на решении системы осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса. Результаты проведенной проверки удовлетворительны и доказывают применимость усовершенствованной схемы ВМГ в беспилотных летательных системах для повышения их надежности, а также уменьшения массы и габаритов без возникновения рисков неисправностей в их работе.

Представлены результаты численного решения задачи сверхзвукового обтекания симметричного затупленного ребра, установленного на пластине, вдоль которой развивается пограничный слой. Проанализированы газодинамическая и вихревая структуры потока, определяемые вязко-невязким взаимодействием. Приведены данные, показывающее качественное и количественное влияние геометрической формы препятствия на структуру потока и теплообмен. Исследована зависимость картины обтекания от угла атаки набегающего потока.

В работе представлены результаты расчета распределенных и интегральных аэродинамических характеристик вертолетных профилей NACA0012, NACA23012, VR12 и HH02 в эксплуатационном диапазоне изменения углов атаки и чисел Маха, полученные методом численного моделирования на основе RANS. Моделирование обтекания вертолетных профилей проводились с учетом наличия ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое на их поверхности, наличия срывных явлений и сжимаемости потока. Расчеты проводились с использованием программного комплекса ANSYS Fluent. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с данными известных экспериментальных исследований. Дано описание особенностей используемых для расчетов конечно-разностных сеток, граничных и начальных условий, модели турбулентности, настроек решателя. Распределенные аэродинамические характеристики профилей представлены в виде координатных диаграмм распределения коэффициента давления по их обводам. Интегральные аэродинамические характеристики профилей представлены в виде графических зависимостей и диаграмм. По результатам проведенных расчетов выявлены закономерности поведения распределенных и интегральных аэродинамических характеристик исследуемых профилей при изменении условий обтекания во всем возможном эксплуатационном диапазоне работы. Приведено сопоставление и сравнительный анализ характеристик исследуемых профилей, определяющих их аэродинамические совершенство. Результаты работы могут быть использованы при разработке вертолетных профилей, решении прямых и обратных задач оптимизации их форм, а также при проведении расчетов по определению аэродинамических характеристик профилей лопастей вертолетных винтов методами CFD во всем возможном эксплуатационном диапазоне их работы по углам атаки и числам Маха.

Для индивидуального прогнозирования показателей качества и надёжности тонкоплёночных резисторов и конденсаторов микросборок предложены математические модели, разработанные на основе методов теории распознавания образов и экстраполяции. Приведена оценка эффективности прогнозирования на основе предложенных моделей. Построенные модели рекомендовано использовать для решения задач индивидуального прогнозирования элементов с классификацией.

В статье реализовано применение беспилотного летательного аппарата, с установленной на нем малогабаритной бортовой лазерной системы, для получения лидарных данных местности, которые в последствии преобразованы в трехмерные модели местности и использованы для контроля над экологической обстановкой определенного участка земной поверхности.

Для сбора данных был использован метод лазерного сканирования местности. Обработка информации осуществлялась с помощью преобразования облака точек в трехмерную модель земной поверхности с помощью программы Agisoft Metashape. Для сравнения двух моделей местности использовался метод совмещения, само совмещение происходит в программе для трехмерного моделирования — Blender.

В результате исследования были получены данные о структурном отличии двух моделей земной поверхности, снятых в разные моменты времени, которые можно применять для исследования экологической обстановки отснятого участка земной поверхности.

Применение беспилотных систем мониторинга земной поверхности для сбора и дальнейшей обработки информации применимы в различных областях деятельности человека, будь то составление карты местности или виртуальной модели рельефа, подсчет количества деревьев, поиск людей, при планировании возведения новых архитектурных и инженерных сооружений, охраны правопорядка и мониторинг экологической обстановки. С помощью данного подхода была показана практическая значимость процесса получения структурных изменений между двумя трехмерными моделями местности, снятыми в разные моменты времени с БПЛА для использования в сфере экологии.

Задача баллистики представляет собой процесс расчета траектории неуправляемого реактивного баллистического тела после отделения его от носителя. В настоящее время основу расчета траектории составляет каноническая модель движения. Однако данная модель адекватна лишь в условиях равномерного прямолинейного полета, при маневрировании носителя дополнительно вносятся поправки, зависящие от углов атаки и скольжения носителя. Точность применения неуправляемых реактивных баллистических тел зависит от начальных условий пуска, которые определяются параметрами движения носителя и цели. В статье разработана методика определения начальных условий пуска неуправляемого реактивного баллистического тела при вертикальном маневре подвижного носителя, полученные значения которых будут использоваться для решения дифференциальных уравнений, описывающих процесс движения неуправляемого реактивного баллистического тела, что в свою очередь позволит повысить точность прицеливания.

Рассматривается модель оценки коэффициента готовности электрической кабельной системы космического средства, позволяющая получить адекватную оценку коэффициента готовности с учетом особенностей определения технического состояния и сравнить эффективность применения различных способов коммутации при диагностировании электрической кабельной системы. Предлагаемая модель может быть использована специалистами при проведении операций контроля и диагностирования электрической кабельной системы с целью повышения их оперативности.

В работе рассмотрены методы верификации авиационных бортовых систем и средства автоматизации данного процесса, имеющиеся на рынке. Установлено, что перспективным направлением развития является автоматизация проверки графической и звуковой информации для систем человеко-машинного взаимодействия. Предложены архитектура и программно-алгоритмическое обеспечение подобного комплекса для систем индикации гражданских самолетов в части текстовой информации, а также проведено тестирование описанного средства, подтвердившее его эффективность. При этом лежащие в основе алгоритмы компьютерной обработки изображений универсальны, что позволяет адаптировать представленный инструмент под любые технические системы с ЧМИ (в т. ч. для других отраслей промышленности).

Внедрение цифровых технологий в область управления сложными техническими системами привело к появлению концепций киберфизических систем (КФС) и цифровых двойников (ЦД). Основным элементом ЦД является цифровая модель КФС. Требования к характеристикам цифровых моделей подтверждаются в ходе испытаний, верификации и валидации, для обеспечения которых решаются задачи обоснования перечня характеристик цифровой модели и разработки методов их оценивания. В статье обоснован выбор полноты и достоверности цифровой модели в качестве ее целевых характеристик. Предложен метод их оценивания по характеристикам точности оценок свойств КФС, полученных с применением цифровой модели, и весовых коэффициентов, определяемых с применением множественного регрессионного анализа результатов применения цифровой модели. Метод основан на анализе целевой функции КФС, за счет чего критерий, используемый при оценивании достоверности, приобретает явный физический смысл. Предложенный метод может быть использован для решения задач структурного и параметрического синтеза ЦД, а также анализа эффективности их функционирования на всех этапах жизненного цикла КФС. Результатом этапа обучения являются аналитические модели характеристик КФС, которые могут быть использованы в оптимизационных алгоритмах без существенных требований к вычислительным ресурсам. Обучающая выборка может пополняться в процессе функционирования ЦД, что повышает точность оценивания характеристик ЦМ на различных этапах жизненного цикла КФС. Адекватность метода подтверждается приведенным в статье примером оценивания характеристик цифровой модели системы управления угловым движением с двигателями-маховиками.

Современная тенденция разработки радиолокационных станций с высокой разрешающей способностью включает в себя размещение инерциальных измерительных датчиков IMU (Inertial Measurement Unit) на антенне или в непосредственной близости от фазового центра антенны. Одной из основных задач, решаемых с использованием инерциального датчика, является компенсация траекторных флуктуаций в режиме решения задачи синтезирования радиолокационного изображения. Представлена программная модель бесплатформенной инерциальной навигационной системы, применяемой для радиолокационных станций, располагаемых на объектах-носителях. Рассмотрена задача разработки математической модели входных воздействий бесплатформенной инерциальной навигационной системы, связанная с решением обратной навигационной задачи. В результате решения навигационной задачи получены математические зависимости для вычисления на текущем шаге координат вектора скорости (его соответствующих проекций) и углов ориентации носителя. Для отработки приведённого метода калибровки была разработана математическая модель, имитирующая установку ортогонального корпуса в любое из 24-х положений с последующим формированием выходных сигналов датчика. Представлены результаты работы с инерциальным измерительным блоком в составе отладочного комплекса, которые позволяют сделать вывод о том, что точность решения задачи выставки БИНС чувствительна к выбору параметров инерциального измерительного блока. Полученные результаты по калибровке датчика показали высокую повторяемость для разных условий экспериментов в лабораторных условиях, особенно в оценке параметров акселерометров.

В процессе совершенствования функциональных систем воздушных судов, направленном на повышение уровня надежности и безопасности полетов, ужесточаются требования к эксплуатационным свойствам авиационной техники. Несмотря на значительное влияние загрязненности авиационного топлива на надежность агрегатов топливной системы воздушного судна, этот вопрос остается недостаточно изученным. Особенно это касается установления количественных зависимостей вероятности безотказной работы наиболее чувствительных к качеству и чистоте авиационного топлива агрегатов топливной системы от степени и характера загрязнений и изменения условий эксплуатации воздушного судна. Существующие на сегодняшний день методики оценки безотказности топливной системы воздушного судна базируются на определении значений показателей безотказности исходя из статистических данных по результатам испытаний и эксплуатации, что позволяет учитывать лишь сам факт проявления отказа и его последствия, но не дает возможности оценить влияние таких внешних факторов, как природно-климатические условия эксплуатации и применения авиационной техники, изменение чистоты применяемого авиационного топлива на вероятность проявления параметрических отказов и неисправностей агрегатов топливной системы воздушного судна. Для решения этой задачи в статье представлена разработанная в среде MATLAB Simulink имитационная математическая модель функционирования агрегатов топливной системы авиационного двигателя в различных условиях эксплуатации воздушного судна. Модель позволяет исследовать и прогнозировать техническое состояние агрегатов топливной системы авиационного двигателя в зависимости от изменения условий эксплуатации воздушного судна. Для этого в систему уравнений функционирования агрегатов топливной системы авиационного двигателя на основе применения агрегативного подхода заложена зависимость значений определяющих параметров агрегатов топливной системы от размера и концентрации частиц загрязнений, содержащихся в авиационном топливе в различных условиях эксплуатации воздушного судна. Использование разработанной имитационной модели при проведении исследований оценки работоспособности агрегатов топливной системы с расширением диапазонов значений входных параметров и внутренних параметров системы (агрегатов топливной системы силовой установки летательного аппарата) позволит получить достоверную оценку технического состояния агрегатов топливной системы при изменении условий эксплуатации воздушного судна.

При моделировании различных параллельных асинхронных процессов нередко используется аппарат на основе классической сети Петри, который позволяет наглядно показать переход системы от состояния к событию, установить причинно-следственные связи между состояниями моделируемой системы, дает возможность производить формальный анализ свойств модели и отражать результаты полученного анализа на реальные свойства системы. Однако когда объем моделируемой системы велик и анализ свойств сети Петри дает некорректный результат, необходимо внести изменения в сформированную модель, но определить место, которое необходимо скорректировать в модели задача не простая, придется анализировать отношения между всеми позициями и переходами вместе с начальной, промежуточными и конечной маркировкой сети поэтапно: от исходного до конечного состояния.

В данной статье предлагается формальный подход к коррекции начальной маркировки сети Петри для достижения сетью конечного состояния, т.е. корректного выполнения свойства достижимости сети путем решения задачи дискретного программирования.

Задача дискретного программирования будет решаться в случае невыполнения свойства достижимости сети Петри, т.е. когда решение уравнения достижимости будет отлично от X ∈ Zⁿ. После нахождения необходимого решения осуществляется операция обратного преобразования системы линейных уравнений в уравнение достижимости, для выделения из него скорректированного вектора начальный маркировки. Коррекция вектора начальной маркировки необходима для перехода сети в требуемое (конечное) состояние.

Данный подход может быть использован для коррекции различного рода исходных данных, поступающих на вход моделируемой системы, коррекции управляющих воздействий на систему, а также коррекций количественных составляющих отдельных состояний моделируемой системы.

В данной работе рассмотрена технология и шаги в сфере соединения технологий искусственного интеллекта и Интернета вещей для контроля, мониторинга и оптимизации объектов в умных городах, в частности на объектах энергетики. Изучены технологии применения в гражданской авиации. Рассмотрен перечень примеров ситуаций применения. Проведены оценки теоретических сценариев с применением нейронных сетей, где они берут данные IoT-технологий для мониторинга роста пикового спроса. Авторы смоделировали варианты разнообразных климатических условий при расчете уровня отклика спроса. Рассмотрены вариации спроса энергетики на тестовых данных.

В статье исследуется технология разработки цифровых двойников (ЦД) в аэрокосмической промышленности. В ней детально определены основные особенности, связанные с созданием ЦД, и рассмотрены фундаментальные технологии, необходимые для их реализации: интернет вещей (IoT), XR (расширенная реальность), облачные и квантовые вычисления. искусственный интеллект (AI) и кибербезопасность.

Предложена методология фрактальной аппроксимации для разработки, производства и эксплуатации ЦД на основе эластичных объектов, а также архитектура платформы для создания ЦД.

Рассматриваются следующие величины: Е_е — максимально возможная гравитационная энергия; Е_с — ограниченная гравитационная энергия. Е_е = 0 при совпадении центров масс гравитирующих объектов (в частности, при их проникновении друг в друга подобно электрическим разъемам). При Е_е = 0 гравитационное поле работу совершить не может. Установлена формула для ограниченной гравитационной энергии двух сплошных твердых круглых тел. Максимально возможная гравитационная энергия и ограниченная гравитационная энергия неотрицательны. Установлена формула для максимально возможной гравитационной энергии двух круглых тел. Полученные результаты могут применяться для оценки энергетического ресурса гравитационного поля, в том числе, для вычисления энергии слияния космических объектов, в частности, газо-, пылеобразных и плазменных и т.д., а также для баллистических расчетов космических полетов.

Представлены варианты конструкций оптической ретрорефлекторной антенной системы (ОРАС-ВКК) для космического аппарата высокоорбитального космического комплекса системы ГЛОНАСС. Проанализированы варианты конструкции с различным расположением отверстий, количества оптических уголковых отражателей и других составных частей. Определена конструкция оптической ретрорефлекторной антенной системы, удовлетворяющая требованиям успешного выведения в составе космического аппарата (КА) и функционирования на высоте орбиты 36000 км. Проведен механический анализ выбранной конструкции. Анализ собственных частот конструкции подтвердил отсутствие резонанса между составными частями КА и ОРАС-ВКК. Исследование напряженно-деформированного состояния конструкции показало, что наибольшее расчетное напряжение в конструкции меньше допустимого, что обеспечивает ОРАС-ВКК запас прочности, достаточный для успешного выведения системы в составе КА на рабочую орбиту. Так как в конструкции отсутствуют собственные частоты менее 100 Гц, уровень амплитуды синусоидального воздействия равен уровню амплитуды квазистатического воздействия. Подтверждена стойкость ОРАС-ВКК к воздействию механических нагрузок на участке выведения космического аппарата ракетоносителем.

Рассматриваются задачи свободных плоских и пространственных колебаний пружинного маятника при соотношении частот линейных и продольных колебаний, приводящих к резонансу. Приведены различные математические модели исследуемых механических систем и сопоставлены численные результаты, получаемые при их использовании. Предложена упрощенная модель плоского пружинного маятника, применение которой возможно при решении инженерных задач. Проиллюстрированы эффекты «перекачки» энергии качания в энергию осевых колебаний маятника и вращения траектории движения материальной точки маятника вокруг вертикальной оси при резонансе 1:1:2. Сопоставлены траектории первых 20 с движения материальной точки пространственного пружинного маятника при резонансах 1:1:2, 1:1:3 и 1:1:5. Для первого расчетного случая приведены максимальные значения относительной деформации нити в зависимости от начальных условий рассматриваемой задачи.

Работа посвящена аналитическому моделированию элементов экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) для определения распределения температуры в композитном теплозащитном покрытии. Экранно-вакуумная теплоизоляция широко используется в аэрокосмической технике: автоматические межпланетные станции, космические корабли, спутники, топливные баки ракет-носителей. Изучение этого вида теплоизоляции имеет важное значение для обеспечения безопасности и ресурса элементов аэрокосмических комплексов на протяжении всего времени эксплуатации. Высокие требования к надежности обусловлены работой тепловой защиты в условиях перепадов температур и длительном воздействии Солнечного излучения. В работе рассматривается четырехслойная структура в одномерной постановке с решением нестационарной задачи теплопроводности на основе двухслойного однородного стержня. Четырехслойная структура представляет собой пакет из стеклоткани и алюминиевой подложки. Структура находится под воздействием температурного поля. Необходимо найти распределение поля температуры в исследуемой структуре, а также определить напряженно-деформированное состояние, вызванное температурным воздействием. Для определения поля температур решается нестационарная задача теплопроводности для четырехслойного однородного стержня. Для оценки плоского напряженно-деформированного состояния используются предположения, что деформация реализуется в призматическом теле, теоретически бесконечной длины, нагруженном поверхностными и объемными силами, перпендикулярными оси , интенсивность которых не зависит от . Также предполагается, что структура деформируется как единое целое, что соответствует модели Фойхта. Сдвиговые деформации также отсутствуют. Представлены графики распределения поля температур и тепловых потоков по длине пакета в зависимости от времени.

В данной работе рассматриваются условия оптимальности газового эжектора в рамках различных теорий критического режима. Исследование уравнений газовой динамики в эжекторе на условный экстремум проводилось методом неопределенных множителей Лагранжа. Найдены новые аналитические условия оптимальности и определен характер полученных стационарных точек. Полученные условия оптимальности подтверждены численным расчетом. Показано, что характер стационарных точек (максимум, либо точка перегиба) может меняться в зависимости от поставленного условия запирания эжектора.

Рассматриваются особенности определения коэффициента подъемной силы складного дугообразного крыла. Оценивается влияние дугообразности крыла на интерференцию с корпусом. Определяется характер зависимости коэффициента подъемной силы дугообразного крыла от угла крена. Показано слабое влияние дугообразности на коэффициент интерференции. Выявлена значительная специфика зависимости коэффициента подъемной силы дугообразного крыла от угла крена по сравнению с аналогичной зависимостью для плоского крыла. Определена рациональная схема раскрытия дугообразного крыла.

Рассматривается задача, основанная на определении внутрибаллистических и внешнебаллистических параметров для оценки зоны полета бикалиберного летательного аппарата (ЛА) ближнего действия (БД). Для математического описания силы тяги используется выражение закона изменения осевой составляющей силы тяги при квазистационарном режиме работы РДТТ. При математическом описании внешней баллистики используются уравнения продольного движения материальной точки в атмосфере. Приведена зависимость коэффициента лобового сопротивления от скорости и высоты. Дана оценка зоны полета ЛА БД с координатами в пространстве.

Работа посвящена исследованию гидродинамических процессов в многоканальном раздающем коллекторе. В качестве рабочей жидкости рассматривается гидравлическое масло Лукойл Гейзер СТ-32. Рассматриваемый коллектор эксплуатируется при скоростях 0,1 — 3 м/с, течение при которых соответствует ламинарному диапазону. В работе проводится моделирование при скорости течения рабочей жидкости 0,1 м/с для 2-х, 4-х, 6-ти и 8 секций коллектора. В результате исследования получены распределения давления и скорости потока, построены гидродинамические характеристики многоканального коллектора.

В данной работе рассмотрена задача о свободных колебаниях идеальной стратифицированной вращающейся несжимаемой жидкости, заполняющей цилиндрическую полость в твердом теле. Исследованы нормальные колебания стратифицированной жидкости при малой скорости вращения при полном или частичном заполнении жидкостью цилиндрического круглого бака. Численные результаты определения собственных значений и собственных функций нормальных колебаний жидкости приведены при постоянной частоте плавучести в виде таблиц и графиков.

Для решения задачи о малоцикловом нагружении плоского образца были применены различные методы анализа, основанные на математических моделях [1, 3]. В частности, использовались выражения для нахождения значений (инварианты) и тензора конечных деформаций Альманси [4], которые дают возможность определить изменения движения частиц материала во время растяжении и последующем сжатии образца. Кроме того, были применены формулы для определения изменения ширины, толщины и параметров образца в условиях плоской деформации и плоского напряженного состояния. Эти методы анализа позволяют более точно оценить поведение материала при различных условиях нагружения и деформации.

Однако, необходимо учитывать возможные неточности и ошибки при использовании математических моделей. Поэтому проверка результатов на практике является важным этапом в области пожарной безопасности. Только практическое применение методов анализа может подтвердить правильность расчетов и дать полное представление о поведении материала в различных условиях. Важно также учитывать особенности конкретного материала и образца, а также условия эксплуатации, чтобы получить наиболее точные результаты. Получены зависимости, описывающие движения частиц материала при растяжении и последующем сжатии плоского образца, на основании которых в качестве параметра оценки изменения структуры материала предлагается использовать объёмную плотность диссипации энергии.

Статья посвящена формулировке вариационного принципа задач нелинейной динамики многослойной идеальной тяжелой жидкости, находящейся в цилиндрической полости твердого тела, совершающего заданные угловые колебания вокруг неподвижной оси. Подобная проблема обусловлена тем, что применение в механике сплошных сред вариационного принципа построено на основании принципа Гамильтона — Остроградского, математическая форма записи которого в переменных Эйлера для задач гидродинамики приобретает существенные математические отличия.

В статье показывается, что с помощью вариационного принципа, записанного в виде отличного от традиционного, можно получить полную совокупность уравнений нелинейных движений жидкостей, включая нелинейные кинематические и динамические условия на поверхностях раздела жидкостей, заполняющих полость твёрдого тела, совершающего заданное движение.

Рассмотрена задача разработки математической модели лазерного триангуляционного дальномера со структурированной веерной подсветкой. В отличие от известного подхода, основанного на применении алгоритма Брезенхэма, модель обеспечивает субпиксельную точность формирования центров свечения маркеров подсвета, а также учитывает их форму и распределение яркости при проецировании структурированного освещения на объект под различными углами. Обеспечение субпиксельности достигается определением 3D координат пиков яркости маркеров подсвета с помощью метода трассировки лучей, а их пиксельных координат — с помощью модели проективной камеры. Для вычисления интенсивности отражений применяется закон косинусов Ламберта. Форма и угловая ориентация изображения маркера подсвета определяются по информации об угле между нормалью к поверхности и направлением падающего на объект излучения, а также вариацией параметров двумерного гауссова распределения.

В статье представлена методика расчета вероятности битовой ошибки сигналов c двоичной относительной фазовой манипуляцией (ОФМ-2) в присутствие линейно-частотно манипулированной (ЛЧМ) помехи при обработке сигналов на двух тактах. Полученные в статье результаты показывают, что влияние ЛЧМ помехи определяется не только ее уровнем, но и значением девиации частоты. В разработанной методике показано, что наличие ЛЧМ помехи приводит к зависимости средней вероятности битовой ошибки от значения начальных фаз как сигнала, так и помехи даже в условиях некогерентного приема, что определяет необходимость статистического усреднения вероятности по начальным фазам [1].

Рассмотрена задача оценивания помехоустойчивости приема OFDM-сигналов в условиях непреднамеренных узкополосных шумовых помех при различных отношениях ширины спектра помехи к ширине спектра сигнала. При этом под узкополосной шумовой помехой понимается гауссовская шумовая помеха с равномерным ограниченным по полосе частот спектром, не превышающим полосу частот сигнала. Для решения данной задачи разработана имитационная модель канала связи с OFDM. Приведены результаты моделирования, показывающие изменение средней вероятности канальной битовой и информационной битовой ошибки в зависимости от значений ширины спектра и центральной частоты в спектре помехи при различных отношениях сигнал/шум.

Точное и эффективное измерение частоты сигнала является важной задачей обработки сигналов во многих технических приложениях, например, в радиоэлектронике и системах связи, современных системах передачи информации, научно-исследовательских и медицинских, радионавигационных и радиолокационных системах, мониторинге электронной аппаратуры. В автономных частотомерах используются методы дискретного счета и интерполяции, а во встроенных системах управления — методы спектрального анализа с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ) с определением наибольшей спектральной составляющей и интерполяцией по двум или трем спектральным линиям.

Рассматривается влияние аддитивного стационарного шума на оценку частоты периодического сигнала по спектру, полученному путем применения прямого преобразования Фурье к массиву дискретных отсчетов, то есть при переходе из временной области в частотную. Методы оценки частоты можно разделить на группы представления сигнала во временной и частотной области. Методы дискретного подсчета и интерполяции наиболее широко используются в области времени, а также в спектральном анализе частот с использованием алгоритмов БПФ для определения максимальной спектральной составляющей и последующей коррекции координаты максимума с помощью математических преобразований, например, путем интерполяции. Для уменьшения влияния спектральной утечки или отклонения спектра используется сглаживание временной последовательности путем умножения всех отсчетов сигналов на весовые коэффициенты оконной функции. Были промоделированы используемые алгоритмы интерполяции и предложена модифицированная формула, позволяющая повысить точность оценки частоты в несколько раз.

Метод интерполяции является наиболее широко используемым, наиболее глубоким и наиболее распространенным методом коррекции при анализе дискретного спектра с оценкой погрешностей в зависимости от количества отсчетов и числа учитываемых спектральных линий. В практических инженерных приложениях наиболее важными показателями для оценки качества алгоритма являются способность работать в шуме, быстродействие и низкая погрешность оценки частоты.

На основе краткого обзора состояния теоретических исследований и разработки методов интерполяции для коррекции положения максимальной выборки представлены принципы и характеристики алгоритмов интерполяции, применявшихся в настоящее время. Характеристики каждого алгоритма исследуются с помощью моделирования, а ошибки интерполяции анализируются.

Рассмотрены методы целочисленной оценки псевдофазовых неоднозначностей ГЛОНАСС, необходимые в задачах высокоточных абсолютных и относительных местоопределений по измерениям сигналов ГЛОНАСС с разрешением целочисленной неоднозначности. Учёт целочисленных свойств псевдофазовых неоднозначностей позволяет существенно уменьшить время сходимости решения до сантиметрового уровня точности. В связи с частотным разделением спутниковых сигналов, используемых в ГЛОНАСС, при решении задач высокоточного местоопределения возникают две проблемы: различие кодовых аппаратурных задержек приёмника в измерениях псевдодальностей разных спутников ГЛОНАСС и различие длин волн несущей частоты сигналов различных спутников ГЛОНАСС. Эти особенности не позволяют целочисленно оценить псевдофазовые неоднозначности ГЛОНАСС. Поэтому известные методы, разработанные для систем с кодовым разделением, например, GPS, не могу использоваться для ГЛОНАСС. Настоящая статья посвящена решению второй обозначенной проблемы. Предлагается два метода — строго и нестрого целочисленной оценки, основанные на решении недоопределённой системы линейных уравнений с помощью теории S-преобразования. Строго целочисленный метод основан на применении целочисленного унимодулярного преобразования к системе линейных уравнений перед её решением и не требует наличия в зоне видимости приёмника спутников ГЛОНАСС с соседними литерами. Нестрого целочисленный метод более прост в применении, но целочисленные оценки можно получить только при соблюдении некоторых условий. Проанализированы условия, при которых при нестрогой оценке отличием от целых чисел можно пренебречь. Как строгий, так и нестрогий методы не требуют непосредственного привлечения измерений псевдодальностей в обработку псевдофаз. Для математической модели псевдофазовых измерений используется линейная аппроксимация фазо-частотной характеристики приёмника (принимается линейная зависимость фазовых задержек в приёмнике от частоты). Рассмотрение ведётся на примере обработки первых разностей измерений реальных навигационных приёмников сети IGS, что подтверждает корректность предложенных методов и адекватность используемых математических моделей реальным измерениям.

При синтезе алгоритмов обнаружения и распознавания малоразмерных воздушных объектов (МВО) возникает необходимость в расчёте их эффективной поверхности рассеяния (ЭПР). Малоразмерные воздушные объекты, такие как легкие беспилотные летательные аппараты (БЛА), БЛА с электромотором, созданные по формату летающего крыла, кустарно изготовленные БЛА и т.п., в последние годы стали угрозой, представляющей опасность для гражданских и военных объектов [1].

Учитывая, что ЭПР входит в уравнение дальности радиолокации [2], то аналитический её расчёт для МВО позволит определять минимальную дальность, на которой воздушные объекты могут быть обнаружены постами радиоконтроля. В итоге раннее обнаружение подобных летательных аппаратов обеспечит своевременную выдачу целеуказаний огневым средствам для последующего принятия решения по уничтожению МВО.

В данной работе рассматриваются методы определения подхода к разработке алгоритма сегментации, а также выбор отличительных признаков для решения задачи сегментации изображений земной поверхности для определения координат беспилотного летательного аппарата (БЛА) с целью его позиционирования на земной поверхности. Теоретической значимостью исследования является численное исследование постановок задач сегментации изображений стохастическими методами. Практической значимостью является получение результатов экспериментов по сегментации изображений видимого и радио-диапазонов, разработка инструментов обучения и программного комплекса, решающего задачи сегментации многоканальных изображений.

В статье предложена модель в виде марковского процесса, связывающая показатели надежности с показателями и характеристиками контроля технических систем. В отличие от известных моделей учтены два вида контроля — тестовый и функциональный. Разработанная модель с помощью графического языка Stateflow программного пакета Matlab преобразована в имитационную модель, отличающуюся от известных возможностью учета режимов хранения и работы технической системы, которым соответствуют различные интенсивности отказов. Предложенная модель позволяет определять функцию и коэффициент готовности технической системы при заданных показателях надежности и контроля, а также обосновывать требования к показателям контроля.

Для работы различного оборудования, в том числе связанного с авиационно-космической техникой, используется значительное количество солнечных электрогенерирующих систем. Эти системы используются на космических станциях, на автономных наземных объектах, для электроснабжения стационарных рабочих комплексов, а также для обеспечения энергией различных производств и потребителей.

Одним из основных элементов солнечной фотоэлектрической станции является система автоматического управления её мощностными характеристиками. В этой работе была исследована система контроля точки максимальной мощности для автономной электрогенерирующей установки на основе кремниевых фотоэлектрических панелей. Повысить ненадёжность эксплуатации солнечной системы из-за влияния на неё климатических факторов, а также связать работу этой системы с типовой потребностью в электроэнергии посредством применения искусственного интеллекта, являлось одной из задач этой работы. Поскольку альтернативные возобновляемые формы энергии основаны на природных ресурсах, которые постоянно пополняются, считается, что они имеют бесконечный запас полезной энергии. Предложенная арифметическая модель является важным компонентом комплексного исследования фотоэлектрических систем. Среда программирования, которая включает в себя многочисленные модели для систем возобновляемой энергии, может анализировать закономерности работы фотоэлектрических установок. Используя программное обеспечение MATLAB/Simulink, можно также построить множество моделей для систем возобновляемой энергии, предназначенных для моделирования и анализа работы фотоэлектрических установок. Из-за нестабильности внешних факторов, таких как солнечная радиация и атмосферная температура или непредсказуемости возможных обстоятельств, например, перегрев солнечных панелей, для систем полупроводниковых фотопреобразователей необходимо использовать алгоритм отслеживания точки максимальной мощности (ТММ). Применение предложенного алгоритма управления позволяет значительно повысить эффективность использования преобразованной солнечными станциями электрической энергии и позволит увеличить надёжность работы основного и вспомогательного оборудования фотоэлектрических систем, которые могут использоваться как для электроснабжения автономных объектов, так и для работы на энергосистему.

В статье представлен метод оптимизации посадочной траектории мини-БПЛА с учетом ограничений на управление и посадочную скорость, а также способ сопровождения найденной траектории. Выбранными оптимальными управлениями являются именно нормальная и тангенциальная перегрузки. Критерий оптимальности представлен в виде Больца, включающая точность приземления и расхода топлива БПЛА. Применение принципа максимума Понтрягина превращает задачу оптимального управления в краевую задачу, которая решается методом продолжения по параметру. Чтобы проверить оптимальную траекторию, конкретный тип БПЛА выбран для моделирования сопровождения вышеупомянутой траектории с помощью программного обеспечения Matlab Simulink. Результаты показывают, что применение алгоритма сопровождения оптимальной траектории обеспечивает точность и безопасность посадки БПЛА.

Объектом исследования является эффект затенения при спектральных сьемках земли с применением БПЛА, оснащенных спектральными камерами. Предметом исследования является адекватность гамма-коррекции эффекта затенения, осуществляемой при спектральных сьемках. Целью исследования является исследование степени адекватности метода гамма коррекции для объектов, которые частично затенены. Эффект затенения в реальной исследуемой сцене должен быть учтен при изучении состояния растительности с использованием различных вегетационных индексов. Так, например, значения таких широко распространенных индексов как NDVI и LAI несколько выше на солнечно-освещенных участках, по сравнению с затененными участками. Эффект затенения также может дать полезную информацию геометрического характера о расположении дистанционно изучаемых объектов среды. Показано существенное различие в степени адекватности γ-коррекции применительно к однотипным объектам с идентичной степенью затененности в случае применения методов геометрического и алгебраического усреднения. Средняя величина DN в общем случае может быть вычислена двумя способами: 1. Метод геометрического усреднения. 2. Метод алгебраического (сверточного) усреднения.

Обнаруженное различие состоит в том, что в случае геометрического усреднения адекватность γ коррекции понимается в смысле равенства усредненной величины логарифма скорректированной величины геометрического усреднения затененных и незатененных частей объектов к усредненной величине логарифма для незатененной части. Однако, в случае алгебраического усреднения адекватность γ коррекции понимается в смысле равенства усредненной величины логарифма незатененной части к усредненной величине логарифма γ-скорректированной величины затененной части объектов.

В этом тексте описаны различные способы использования устройств и технологий Интернета вещей для защиты критически важных активов. В нем выделены четыре основных применения IoT для защиты: наблюдение, контроль доступа, отслеживание активов и мониторинг окружающей среды. Авторы приводят конкретные примеры устройств IoT, используемых для каждого приложения, таких как камеры и датчики для наблюдения, биометрические системы и системы доступа без ключа для контроля доступа, GPS-трекеры и RFID-метки для отслеживания активов и датчики для мониторинга окружающей среды. В тексте показано как технологии Интернета вещей могут помочь предотвратить кражи, потери, ущерб от стихийных бедствий и обеспечить безопасность на критически важных объектах, в том числе на предприятиях ракетно-космической отрасли.

В работе представлены результаты расчетов сверхзвуковых холодных турбулентных струй с использованием прикладного программного обеспечения. Приводится сравнение результатов расчетов с данными эксперимента. Приводятся методы адаптации расчетной сетки для получения качественных результатов расчета и экономии машинных ресурсов при проведении расчетов. Проведенные в работе расчеты показали удовлетворительное сходство с данными экспериментальных работ. Моделирование сверхзвуковой струи в осесимметричной постановке с режимом адаптации расчетной сетки позволило существенно сэкономить вычислительные ресурсы и суммарное время расчета. Результаты, полученные в работе, могут быть использованы в прикладных задачах.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Отмечено, что в классической механике скорость коллинеарного сближения двух объектов неотличима от скорости одного из объектов относительно другого. В релятивистской механике скорость сближения имеет ряд особенностей, в некоторых случаях, препятствующих отождествлению ее с относительной скоростью. Первой особенностью скорости сближения объектов является то, что она может превышать скорость света с, в отличие от любой относительной скорости. Целью работы является установление других особенностей скорости коллинеарного сближения двух объектов. Скорость коллинеарного сближения двух объектов в релятивистской механике является существенно неоднозначной величиной. Если другие механические величины имеют два варианта значений (в собственной системе отсчета и движущейся), то скорость сближения имеет четыре варианта. Это обстоятельство следует учитывать при дальних космических перелетах.

В работе рассмотрены несколько известных систем классической механики (случай Эйлера — Пуансо задачи о движении твердого тела с неподвижной точкой, задача Якоби о геодезических на эллипсоиде, задача о качении шара Чаплыгина), которые путем замены переменных принимают вид систем Лиувилля с двумя степенями свободы. В результате исследование динамики этих систем можно проводить с помощью методов теории топологического анализа с разделением переменных по Лиувиллю.

Аналитический подход в задачах с крупногабаритными пластинами или оболочках с большим количеством дополнительных опор имеет множество трудностей. В статье предлагается методика определения расположения таких дополнительных опор для двух моделей движения пластины: Кирхгофа и Тимошенко с использованием функции влияния и метода компенсирующих нагрузок при воздействии гармонической нагрузки. Используя формулу Эйлера, задача из нестационарной сводится к стационарной. Достоинством предложенной методики является сохранение аналитического вида решения задачи, что позволяет подставлять различные физические и геометрические характеристики материала конструкции, виды и произвольные места приложения гармонической нагрузки. В конце статьи приведен численный пример и сравнение с аналитическими результатами.

Увеличение роли товарооборота в мировой экономике является, на сегодня, объективным фактом. Повышение роли средств доставки по воздуху и за пределы Земли требует и совершенствования качества летательных аппаратов, в основу которых легли оболочки. Оболочки обладают неоспоримыми преимуществами, а именно: прочностью, герметичностью, обтекаемостью, перед другими вариантами конструктивных схем. Эти оболочки в процессе эксплуатации подвергаются различным нагрузкам: ветровым, переменному атмосферному давлению, температурным нагрузкам, нагрузкам от инженерных систем жизнеобеспечения человека. По этой причине для изготовления этих оболочек используются легкие и прочные конструкционные материалы. Одним из самых часто используемых материалов является алюминий. Он обладает рядом преимуществ: низкая плотность при значительной прочности, долговечность, стойкость к многим видам воздействий. По причине ограниченности в выборе материала для производства летательных аппаратов, исследователи ищут другие варианты повышения прочности и надежности конструкций. Например, изучение внутренних механизмов движения или уточнение расчетной модели. Например, существует проблема присутствия вынужденных и собственных колебаний в разомкнутых тонкостенных цилиндрических оболочках, которые возникают по причине циклического или квазистатического внешнего воздействия. Совмещение частот собственных и вынужденных колебаний может привести к недопустимым амплитудам колебательного процесса конструкции, что приведет к разрушению этих оболочек. На сегодняшний день анализ колебательного поведения конструкции при проектировании конструкций летательных аппаратов не проводится в связи с их относительно небольшими размерами, а также отсутствием соответствующих методик и аналитических моделей. Поэтому необходимо изучение различных аспектов колебаний конструкций и, в частности, влияния присоединенной массы на частотные характеристики колебательного процесса тонкостенных цилиндрических оболочек.

Рассматривается проблема оценки, контроля и формирования динамических режимов колебаний технических объектов транспортного и технологического назначения. Цель исследования заключается в разработке методологии оценки динамических состояний механических колебательных систем, используемых в качестве расчётных схем технических объектов, находящихся в условиях вибрационных нагружений. Используются методы структурного математического моделирования. В рамках структурной методологии механической колебательной системе сопоставляется схема эквивалентной в динамическом отношении системы автоматического управления. Для оценки динамических состояний проводится регуляризация бесконечного семейства амплитудно-частотных характеристик с помощью конечного множества динамических инвариантов. Разработан метод оценки разнообразия динамических состояний параметрического множества механических колебательных систем, образованных твердым телом, находящимся в условиях вибрационного нагружения силовой природы.

В данной работе получены и исследованы уравнения сферического движения твёрдого тела с вращающейся неоднородной несжимаемой жидкостью, заполняющей полностью эллипсоидальную полость. Рассмотрена устойчивость вращения твёрдого тела с неоднородной жидкостью, обладающей линейным распределением плотности. Полученные уравнения движения позволяют исследовать устойчивость стационарных движений рассматриваемой системы с целью оценки влияние расслоения жидкости на динамику тела.

Проведенные в работах [1,2] исследования показывают, что детерминированный хаос, возникающий в системах автономных дифференциальных уравнений типа Лоренца, при задании любого конечного фиксированного шага по времени, вполне может быть ассоциирован со стохастическим, а не являться, по сути, детерминированным процессом.

В данной работе удается показать, что увеличение в рассматриваемой системе степеней свободы приводит к ее «детерминизации». Этот феномен, в частности, позволяет ответить на вопрос, почему стохастические системы с большим количеством степеней свободы, такие, как например, развитые турбулентные течения жидкости, большие звездные скопления (например, галактики) и пр., в среднем являются вполне детерминированными и демонстрируют устойчивое динамическое состояние.

Проводится компьютерное моделирование инжекции потока отрицательных ионов в плотную плазму с целью вытеснения электронной компоненты и создания радиопрозрачного канала. Описаны используемые модели и приведены основные результаты вычислительных экспериментов. Представлены распределения параметров плазмы в пучково-плазменном образовании. Рассмотрены особенности эволюционных процессов.

В статье дается обзор экспериментальных методов регистрации перехода газовой смеси в процессе смешения из режима устойчивой диффузии в состояние диффузионной неустойчивости. Описываются эксперименты по регистрации процесса смешения газовых систем методом тенеграмм, который позволяет пронаблюдать динамику процесса смешения, визуально определить границу смены режима во время протекания процесса массопереноса, а также получить качественную информацию о пространственном распределении неоднородностей и характере их поведения на протяжении всего неустойчивого процесса смешения. Катарометрический метод позволяет регистрировать динамику процесса смешения, начиная от нерегулярных колебаний суммарной концентрации и заканчивая установившимся конвективным процессом. Дано описание количественных методов определения термодинамических параметров системы, при которых возникает диффузионная неустойчивость. Метод определения термодинамических параметров по отношению парциальных потоков компонентов смеси позволяет точно рассчитать границу устойчивой диффузии, а метод использования критериальных чисел дает возможность получить значение критического числа конвективной устойчивости для многокомпонентной газовой смеси в изотермических условиях в поле силы тяжести. Проанализированы преимущества и недостатки использования описанных в работе методов при определении параметров системы, при которых происходит переход из диффузионной области в область неустойчивой диффузии.

Рассмотренные в статье способы регистрации различных типов массопереноса в газовых многокомпонентных системах позволяют проследить процесс изменения режима смешивания газов, определить термодинамические параметры, при которых он возможен, и учитывать его при использовании газов и газовых смесей в технологических процессах в строительстве и при эксплуатации конструкций, при проведении технической экспертизы строительных объектов; при разработке ракетной и аэрокосмической техники; при создании аппаратов химической и нефтехимической промышленности.

В работе проводится обоснование технических требований и приводятся результаты моделирования и оценки характеристик кольцевого резистивного делителя мощности системы распределения сигналов АФАР. В ходе выполнения работы спроектирован кольцевой резистивный делитель мощности, имеющий коэффициент стоячей волны по напряжению входа и выходов не превышающий 1,05 в интересуемой полосе частот, развязку между выходными каналами не менее 27 дБ, и неидентичность выходов по фазе не более 0,2°, что обеспечивает высокие требования по точности и скорости электронного сканирования лучом АФАР бортовой аппаратуры высокоскоростной радиолинии.

В статье предлагается алгоритм балансировки нагрузки служебного трафика виртуализированной инфраструктуры между управляющими устройствами. В результате работы алгоритма выделяются группы узлов виртуализированной инфраструктуры, общая нагрузка служебного трафика от которых не превышает максимальную производительность узлов контура управления. Приведена программная реализация алгоритм балансировки нагрузки управляющих сообщений, приведен пример работы алгоритма.

Разработана имитационная модель канала связи с группирующимися ошибками на основе модели Гилберта. Помимо группирующихся ошибок в канале связи, модель учитывает и аддитивный белый гауссовский шум, позволяющий наблюдать наличие случайных ошибок.

Рассмотрены свойства канала связи на основе модели Гилберта и влияние появления группирующихся ошибок на передаваемую последовательность дискретных сообщений. Разработан алгоритм генерации группирующихся ошибок согласно ключевым параметрам, входящим в вероятностную схему. Предложена модифицированная схема системы связи с возможностью дополнения кодовой последовательности нулями и матричного перемежения кодовых символов, за счёт которых достигается регулировка скорости недвоичного кода Рида-Соломона.

Выполнена оценка расхождения вероятности битовой ошибки (BER) от глубины матричного перемежителя при наличии группирующихся ошибок, а также при помощи статистического моделирования получены вероятности битовой ошибки.

Представлены оценки методов борьбы с группирующимися ошибками при наихудших сценариях выбранной вероятностной схемы.

В данной работе было проведено исследование возможностей слепых методов обработки сигналов в системах связи при компенсации импульсных помех. Слепые методы основаны на статистиках высоких порядков и работают в условиях многоканального приема. В настоящее время данное направление активно исследуется и внедряется.

Была разработана имитационная модель цифровой радиосистемы передачи информации, целью которой являлось исследование применения алгоритмов слепого разделения сигналов в задачах компенсации импульсных помех, а также анализ влияния гауссовых шумов на качество слепого разделения. В результате имитационного моделирования было выявлено, что применение методов слепой обработки сигналов при борьбе с импульсными квазигармоническими помехами позволяет добиться энергетического выигрыша в зависимости значений скважности импульсной помехи, нормированной отстройки частоты помехи относительно ширины полосы, битового отношения сигнал-шум и отношения помеха-сигнал. Например, при демодуляции сигнала ФМн-2 в смеси с импульсной квазигармонической помехой, скважностью 0.005 и отношением помеха-сигнал равным 15 дБ, применение алгоритма слепого разделения сигналов SOBI (Second-order blind identification) позволяет добиться энергетического выигрыша относительно демодуляции смеси без слепого разделения при значениях битового отношения сигнал-шум равное 8.1 дБ и выше. Так, например, при этих же параметрах моделирования, при битовом отношении сигнал-шум 13 дБ достигается выигрыш по вероятности битовой ошибки более чем в 2‧10³ раз.

В работе предлагается способ определения координат наземных объектов с беспилотного летательного аппарата, который позволяет повысить точность определения местоположения наземных объектов. Предполагается полет воздушного судна по кругу с наблюдением за наземным объектом до достижения значения пространственного геометрического фактора менее 3. Повышение точности происходит за счет увеличения времени наблюдения за разведываемым наземным объектом и накопления измеренных до него дальностей при помощи лазерного дальномера. Собственные абсолютные координаты беспилотного летательного аппарата считаются известными в каждый момент времени определения дальностей. Оценки абсолютных координат носителя получены с использованием навигационной аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем. Такой подход позволит определять координаты в труднодоступной и непроходимой местности с высокой точностью при решении различных задач.

Беспилотный летательный аппарат оснащается навигационной аппаратурой потребителей глобальных навигационных спутниковых систем, которая является источником навигационной информации. Носитель также оборудуется лазерным дальномером на гиростабилизированной платформе, который служит для определения дальностей до интересующего наземного объекта. Координаты наземного объекта определяются путем совместного использования угломерно-дальномерного и интегрального дальномерного методов определения координат. На начальных этапах координаты наземного объекта оцениваются с применением угломерно-дальномерного метода с некоторой недостаточной точностью. В последующем проводятся накопления измерений и уточнение координат наземного объекта с использованием интегрального дальномерного метода.

В статье проведены исследования влияния высоты полета, скорости беспилотного летательного аппарата и точности навигационной аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем на достигаемую точность получаемых оценок координат наземного разведываемого объекта. По результатам исследований даются практические рекомендации по пилотированию беспилотного летательного аппарата для достижения наибольшей точности оценок координат наземного разведываемого объекта. Также исследован вопрос необходимой продолжительности наблюдений при различных высотах полета, радиусе облета для достижения наибольшей точности оценивания координат.

В статье рассматривается порядок разработки математической модели лидара для системы предупреждения столкновений сервисного транспортного средства на территории аэродрома во время эксплуатационного обслуживания воздушных судов. На основе рассмотренных особенностей организации движения сервисных транспортных средств на территории аэродрома и инженерного программного пакета Matlab построена модель движения топливозаправщика во время эксплуатации самолета ТУ-204 в момент пиковой загруженности графика обслуживания.

В работе рассматривается решение задачи синтеза законов управления нелинейных непрерывных и импульсных систем автоматического управления. В качестве математического аппарата решения предлагается применять обобщенный метод Галеркина. Рассмотренный метод распространён на новый класс систем с нелинейными характеристиками, аппроксимированными полиномиально. Также в работе рассматриваются достоинства полиномиальной аппроксимации на примере нестационарной нелинейной зависимости коэффициента сцепления тормозящего колеса тяжелого самолета с опорной поверхностью и автомобиля, приводятся результаты исследования.

Использование кремниевых фотоэлектрических преобразователей для систем электроснабжения требует значительной энергоотдачи. Однако солнечные батареи, не имеющие эффективных систем управления и автоматики в настоящий момент, не соответствуют предъявляемым к ним технологическим требованиям. Всё это значительно снижает эффективность конечной выработки электрической энергии и не способно обеспечивать электроснабжение вспомогательного оборудования таких сложных систем, как космическая и авиационная техника, систем питания связи и других высокотехнологичных комплексов. Требования к энергообеспечению высокотехнологичных объектов, с системами солнечного электроснабжения возможно повысить использовав новые методы для систем управления комплексами солнечной электрогенерации. Метод отслеживание точки максимальной мощности (ТММ) часто используется для увеличения выработки электрической энергии, которую можно получить от фотоэлектрических панелей в определенных условиях, а также чтобы улучшить работу солнечных батарей. Эффективность фотоэлектрической системы заключается в передаче максимальной мощности на нагрузку, отсюда и интерес к внедрению более эффективных ТММ-методов с точки зрения точности и скорости. В этом контексте к фотоэлектрическому преобразователю постоянного тока применяются два метода ТММ: нечеткое логическое управление (FLC) и возмущение и наблюдение (P&O). Для проверки и анализа производительности работы контроллеров создается модель MATLAB/Simulink для повышающего преобразователя. С точки зрения времени отклика и эффективности в представленной работе два контроллера были исследованы при различных условиях облучения. Результаты этой работы доказывают, что оба метода управления идеально отслеживают ТММ с небольшим преимуществом FLC по сравнению с классическим P&O. При использовании предложенных методов управления системами солнечной генерации электрической энергии можно значительно поднять эффективность работы всей системы и увеличить конечную электроэнергетическую составляющую, необходимую для качественного обеспечения высокотехнологичных объектов и сложных систем электроснабжения, в частности таких как авиационная и космическая техника, системы связи спутников и космических аппаратов, а также увеличить энергоотдачу на других объектах, расположенных на Земле и использующих фотоэлектрические системы генерации.

Рассмотрена необходимость применения интегрирующего акселерометра для получения навигационных параметров и математические основы их построения. Рассмотрена схемотехника построения существующих интегрирующих акселерометров и существующие принципы преобразования сигнала ускорения в дискретный сигнал и цифровой код. Проведены исследования по возможности схемотехнической реализации аппаратно-алгоритмического способа получения кажущейся скорости и разработке схемотехники интегрирующего МЭМС-акселерометра. Предложено схемотехническое решение преобразования сигнала измеряемого ускорения во временной интервал и получения информации о кажущейся скорости в виде временного интервала. Даны рекомендации по дальнейшему совершенствованию схемотехники интегрирующего акселерометра, предназначенных для снижения энергопотребления.

Кластер — это модульная многопроцессорная система, созданная на базе стандартных вычислительных узлов, соединенных высокоскоростной коммуникационной средой. Типичный кластер представляет из себя множество ЭВМ или процессорных ядер под централизованным управлением, которые пользователь воспринимает как единое целое. Основной характеристикой вычислительного кластера является отказоустойчивость. Для обеспечения большей живучести элементы кластера должны иметь возможность перемещения в пространстве и быть зарезервированы. В первую очередь это касается управляющего элемента (Хоста) и узлов, в которых хранится накопленная информация (Хранилище). Научной новизной является метод орбитальной динамической реконфигурации ролей. Этот метод позволяет распределить элементы кластера по орбитам относительно управляющего элемента, что в свою очередь обеспечивает лучшее соединение с остальными элементами кластера. Сравнение производится по результатам моделирования. Моделирование выполняется в разработанной программе для ЭВМ. В качестве параметров сравнения используется параметр времени работы беспроводного вычислительного кластера в нештатной ситуации (исчезновение сигнала между элементами кластера, изменение положение элемента кластера и т.п.). В статье рассматривается алгоритмическая модель инициализации беспроводного вычислительного кластера с динамической реконфигурацией ролей орбитальным методом, что существенно повышает отказоустойчивость кластера. В данной работе был проведен анализ и сравнение результатов работы описанного алгоритма с существующими. В результате проведенного анализа выявлено, что динамическая реконфигурация ролей позволяет повысить отказоустойчивость беспроводного вычислительного кластера благодаря тому, что управляющем элементом БВК может выступать любой из элементов.

Рассматривается проблема низкой глубины поиска места отказа современными бортовыми автоматизированными средствами контроля систем авиационной техники, отрицательно влияющая на интенсивность восстановления и боевую готовность. В работе исследуется модель интеллектуальной диагностической системы информационно-преобразующих авиационных систем интегрированной авионики, функционирующая при внешних возмущающих воздействиях, с оценкой качества адаптации искусственной нейронной сети к предельным внешним возмущающим воздействиям, для решения задачи повышения эффективности технической диагностики по критерию минимизации времени диагностирования и повышения вероятности своевременного вылета воздушного судна на выполнение специальных задач. Обосновывается устойчивость функционирования модели интеллектуальной диагностической системы к внешним возмущающим воздействиям, путем моделирования вышеуказанного процесса в пакете Simulink среды программирования MATLAB. В работе изложены основные принципы подхода к построению интеллектуальной диагностической системы информационно-преобразующих авиационных систем комплексов бортового оборудования интегрированной модульной авионики, с использованием искусственных нейронных сетей. Решение задачи создания модели интеллектуальной диагностической системы позволит достичь цели, заключающейся в переходе к созданию новых принципов диагностирования, закладываемых в современные бортовые автоматизированные средства контроля.

Исследование направлено на повышение эффективности процессов создания аэрокосмической техники и образовательной деятельности с использованием цифровых технологий VR/AR в аэрокосмической промышленности. Для этого выполнен обзор прикладных примеров применения VR/AR по схеме: процесс, объект, этап жизненного цикла объекта, масштаб среды и объекта, цели, задачи, методы, технологии, программное и аппаратное обеспечение. Проведен их критический анализ. По результатам анализа установлено, что преимущественной областью применения VR/AR в аэрокосмической отрасли в части создания техники является наземная отработка процессов сборки и монтажа крупногабаритных объектов, а также их эксплуатации в условиях космического пространства на макроуровне. Показано, что при этом в виртуальном или дополненном пространстве оператор выступает непосредственно в роли человека-эксплуатанта объекта. Показано, что отработка и исследование процессов на микроуровне, например, при конструкторско-технологическом проектировании изделий, получили меньшее распространение и являются той областью, где VR/AR использованы не в полной мере и имеют существенный потенциал. Продемонстрировано, что в этом случае оператор в виртуальном или дополненном пространстве должен выступать в качестве наблюдателя и/или активного агента и являться частью конструкции или среды эксплуатации. Для реализации этого предложено использовать методы и приемы теории решения изобретательских задач как методической основы, а для инструментальной поддержки — существующие инструменты численного моделирования физико-химических процессов с их соответствующей доработкой. В части образовательной деятельности выявлено, что основным препятствием внедрения VR/AR является необходимость в дорогостоящей инфраструктуре: лабораториях и оборудовании. Предложены методические рекомендации и их поддержка программными и аппаратными средствами, предоставляющие возможность реализации VR/AR в независимой самостоятельной исследовательской работе студента с использованием средств индивидуального пользования.

В статье предлагается новый методический подход к оцениванию вероятности безотказной работы (ВБР) сложной технической системы (СТС). Представлены сравнительные значения надежности ВБР СТС функционирования различных СТС, реализованные на основе байесовской сети доверия (БСД). Определены пределы избыточности аппаратных средств, получены уточненные оценки ВБР блоков СТС при получении данных об отказе блоков СТС. Полученные результаты могут быть использованы на этапе проектирования СТС, а также предоставляет возможность эксплуатирующей организации получать информацию о ВБР СТС при поступлении информации о блоках СТС, что позволяет оперативно принять решение о состоянии СТС.

Кабины современных типов вооружения и военной техники оснащены многофункциональными индикаторами (МФИ). Необходимо обучать личный состав работе с МФИ, однако использование для этого дорогостоящих комплексных тренажёров приводит к неэффективному исчерпанию их ресурса. В статье рассматривается вопрос повышения качества подготовки курсантов-лётчиков при изучении самолёта ДА-42Т путём использования в учебном процессе вуза тренажёрного имитатора МФИ, который позволяет обучающимся на учебных занятиях закрепить теоретические знания и выработать практические умения по работе с индикацией и вводу данных. Массовое использование простых в конструкции и недорогих тренажерных имитаторов МФИ позволяет обучаемому личному составу отработать некоторые процедуры ещё до начала тренажной подготовки и использовать комплексный тренажёр максимально эффективно.

Работа посвящена проблеме увода космического мусора с низких околоземных орбит. Сравниваются два способа бесконтактного воздействия на объект космического мусора. В первом случае бесконтактное воздействие осуществляется лазером, во втором используется струя ионного электрореактивного двигателя. Целью работы является сравнение эффективности использования рассматриваемых способов увода с точки зрения затрат топлива активного космического аппарата. Разработана математическая модель движения системы, состоящей из активного космического аппарата и объекта космического мусора, при их бесконтактном взаимодействии. Проведено численное моделирование увода с низкой околоземной орбиты космического мусора. Показано, что использование лазерной абляции позволяет осуществить более быстрый увод с орбиты космического мусора и требует меньше топлива.

Одной из задач, стоящих при проектировании средств десантирования, является прогнозирование расчетных характеристик приземляющегося объекта после его контакта с площадкой приземления. В данной работе рассматривается процесс вертикального парашютного приземления объекта с амортизирующим устройством на жесткую площадку: представлена математическая модель системы парашют — объект с амортизирующим устройством (в качестве примера рассмотрена пневмоамортизация), проведено сравнение результатов расчета с экспериментальными данными, проведен анализ динамики работы системы.

Отмечено, что наиболее тяжелым этапом работы аэродромного тягача с массивными буксируемыми объектами является режим трогания с места. Это связано с необходимостью преодоления силы трения покоя, которая существенно превышает силу трения движения. В качестве варианта решения этой проблемы можно рассматривать использование начальной кинетической энергии тягача, которая может развиваться при использовании упруго-деформируемых тягово-сцепных устройств. Сопоставление кинематических и динамических параметров тягача с буксируемыми объектами для вариантов с абсолютно жесткими и упруго-деформируемыми тягово-сцепными устройствами показывает, что эффективность использования последних возрастает с увеличением числа буксируемых объектов. Упруго-деформируемые тягово-сцепные устройства могут вызывать колебания системы тягач-буксируемые объекты. Для их предотвращения тягово-сцепные устройства надлежит блокировать в момент их наибольшей деформации.

В статье представлены результаты натурных экспериментальных исследований влияния различных факторов на съезд планетохода на поверхности планет и их спутников. Рассмотрены типовые характеристики поверхности посадки: склон, несущая способность грунта, наличие камней. Предложены материалы рабочей поверхности трапов, обеспечивающих расчетные коэффициенты сцепления с колесом планетохода. Приведена методика проведения испытаний по определению коэффициента сцепления колеса планетохода. Выработаны рекомендации в части конструкционного исполнения амортизаторов посадочного устройства и фиксации трапов в рабочем положении.

В работе исследуются волокнистые композиты, проводится анализ их эффективных демпфирующих свойств, собственных частот и коэффициентов потерь. Эффективные диссипативные свойства и волновые свойства определяются наличием вязкоупругого слоя, расположенного между упругим волокном с высокой жесткостью и менее жесткой матрицей. Приводятся аналитические оценки с использованием методов линейно-вязкоупругой аналогии. Установлено, что для определения параметров с высокой точностью метод трех фаз является предпочтительнее метода Рейса. С целью увеличения диссипативных свойств и сохранения эффективных механических свойств предложено использовать вискеризованные структуры, выращенные на поверхности волокна, и погруженные в вязкоупругий слой. Проводится исследование демпфирования колебаний слоистой композитной шарнирно опертой балки. В слоистую композитную балку вводится вязкоупругая прослойка для улучшения демпфирующих свойства. Резонансная частота и коэффициент модальных потерь балки с различными типами укладок волокон оцениваются с использованием стержневой модели Бернулли-Эйлера и модели Тимошенко. Отмечается, что в случае поперечно ориентированных волокон, обе модели — модель Бернулли-Эйлера и модель Тимошенко, учитывают сдвиговые деформации.

Рассмотрена задача об установившемся, одномерном, осесимметричном, ламинарном течении жидкости в окрестности неограниченного цилиндра, который совершает поступательное движение вдоль своей оси под действием заданной силы в пространстве, заполненном этой же жидкостью. Предполагается, что реологические свойства жидкости таковы, что она демонстрирует немонотонную зависимость вязкости от скорости сдвига. Такая модель на трех различных диапазонах изменения скорости сдвига описывает три варианта механического поведения жидкости. На первом диапазоне реализуется течение с постоянным значением вязкости жидкости. Второму диапазону соответствует дилатантное поведение среды, для которого имеет место увеличение вязкости по мере нарастания скорости сдвига. Для третьего диапазона характерно псевдопластическое поведение, когда вязкость, наоборот, снижается при нарастании скорости сдвига. Решение поставленной задачи проводилось посредством разбиения исходной области на отдельные зоны с различным характером реологического поведения жидкости. При этом на границах раздела отдельных зон течения ставились дополнительные условия сопряжения полей скорости и касательного напряжения. Предполагалось, что за пределами внешней границы крайней по радиальной координате зоны сдвигового течения формируется «застойная» зона, заполненная неподвижной жидкостью. Показано, что в зависимости от уровня прикладываемой силы могут быть реализованы три схемы течения с различным набором зон механического поведения. Для каждой из этих схем получены выражения для распределения скорости жидкости в зависимости от радиальной координаты. Получены также выражения для определения границ раздела основных зон течения, а также выражения для расчета скорости установившегося движения цилиндра и объемного расхода жидкости, которая приводится в движение этим цилиндром. Проведен анализ влияния некоторых параметров реологической модели на характер зависимости скорости установившегося движения цилиндра и объемного расхода жидкости от прикладываемой силы.

Для двигательных установок многоразового включения космических аппаратов условием нормального функционирования является подача компонентов жидкого ракетного топлива в расходные магистрали без нарушения сплошности потока. В статье рассматривается методика проведения контрольных испытаний фазоразделителя внутрибакового устройства капиллярного типа на этапе полной готовности топливного бака. Одним из важнейших этапов при создании топливных баков является их наземная экспериментальная отработка, проводимая в условиях, близких к условиям эксплуатации.

Основная цель таких испытаний состоит в подтверждении соответствия технических характеристик бака заданным в техническом задании на его разработку требуемым значениям. За критерий оценки качества фазоразделителя выбран коэффициент работоспособности, представляющий собой отношение капиллярной удерживающей способности сетчатого поля материала фазоразделителя к гидравлическому сопротивлению фазоразделителя потоку проходящей через него жидкости, содержащей газовые включения.

Приведенная в статье методика определения работоспособности капиллярного фазоразделительного устройства на этапе контрольных испытаний готового топливного бака позволяет гарантированно обеспечить требуемые показатели работоспособности внутрибакового устройства капиллярного типа на этапе заводских наземных испытаний, что повышает качество готовой продукции. Результатом такой работы является решение о соответствии испытываемого опытного образца бака заданным требованиям и возможности его натурной эксплуатации в составе двигательной установки космического аппарата.

В статье рассмотрен результат модернизации тензометрических весов, установленных в рабочей части сверхзвуковой аэродинамической трубы СТ-3, позволяющий увеличить диапазон экспериментальных исследований по углу атаки исследуемой модели от 0 до 20 градусов. Проведены численные исследования обтекания модели в рабочей части трубы с целью проверки нахождения модели внутри ромба невозмущенного потока.

Одним из важнейших вопросов в настоящее время является создание систем связи в районах, где нет систем связи и отсутствует экономическая целесообразность создания передовых систем связи. Как это бывает, например, в деревнях и пригородных районах, из-за больших площадей и малочисленности населения в этих районах. Необходимо найти систему связи, способную работать на низком энергетическом уровне в связи с зависимостью этих территорий от возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер и т. д., что накладывает ограничения на использование передачи информации с низким уровнем сигнала или отношения сигнал/ шум. Поэтому мы предлагаем систему, использующую импульсные сигналы в процессе передачи информации и при малых отношениях сигнал/шум, чтобы иметь возможность охвата больших площадей при сохранении работоспособности системы связи и сохранении значения помехоустойчивости импульсного сигнала. В работе показано, что за счет использования структурных отличий смеси полезного сигнала и шума и просто узкополосного шума можно значительно повысить надежность приема цифрового сигнала в области малых значений сигнал/шум. Возможность использования уточненной теории узкополосных помех для повышения чувствительности приемного устройства при приеме цифровых сигналов за счет использования фазовых скачков объясняется тем, что узкополосные помехи представляют собой сигналы биения двух боковых полос. Поэтому основной целью работы является исследование возможности повышения помехозащищенности приемных устройств при приеме точно известного радиоимпульса на фоне шумов и помех при малых отношениях сигнал/шум с одновременным повышением пропускной способности информации за счет изменения ширины передаваемых импульсных сигналов за счет использования дополнительного канала на основе фазового детектора.

Рассмотрена задача оценивания помехоустойчивости радиоэлектронных средств системы спутниковой связи и ретрансляции данных при многопозиционной передаче сигнала. Для ее решения предложена математическая модель радиоканала, включающая в себя алгоритм оценки вероятности битовой ошибки в зависимости от отношения энергии бита к спектральной плотности мощности шума на заданном временном интервале. На основе предложенной модели разработана компьютерная модель радиоканала системы спутниковой связи и ретрансляции данных. Приведены результаты моделирования, показывающие зависимость мощности сигнала на входе приемной антенны от взаимной корреляции сигналов пространственно-разнесенных передающих радиоэлектронных средств.

В данной статье предлагается построение тандема космических аппаратов, состоящего из автономного спутника с большой площадью солнечных фотопреобразователей и автономного спутника для передачи полученной энергии на малые космических аппараты с помощью лазерного излучения. Данный тендем связан бесконтактным магнитно-резонансным методом передачи энергии. Таким образом предполагается построение сети автономных космических аппаратов, связанных информационным и энергетическим каналами.

Данная работа посвящена разработке и апробации методики поверки устройств серий USRP 29xx для выполнения высокоточных экспериментальных исследований для решения задач широкого спектра в сфере инфокоммуникаций с помощью радиокомплекса Омега.

Предметом исследования являются рекомендации по выполнению высокоточных экспериментальных исследований, а также оценка эффективности использования программно-аппаратного комплекса на платформе NI.

Одним из основных компонентов информационно-управляющей системы (ИУС) авиационно-космического комплекса является база данных (БД). Данная статья посвящена обеспечению кибербезопасности ИУС путём разработки метода эффективной оценки качества функционирования ИУС с участием SQL Server, реализуемого как часть высокоуровневого протокола защищенной клиент-серверной системы дистанционного мониторинга состояния ИУС. Разработанный метод обеспечивает не только информационную полноту мониторинга, но и безопасность передачи ценной информации в открытой среде передачи, благодаря выбранному инструменту мониторинга и оптимизации созданных административных SQL-запросов.

В работе рассматриваются основные негативные факторы авиационных радиоканалов, снижающие показатели эффективности радиосистемы передачи информации, которые могут быть устранены в результате использования сигнально-кодовых конструкций на основе применения сигналов с ортогональным частотным разделением каналов (ОЧРК). Рассматриваются основные характеристики и преимущества сигналов с ОЧРК перед классическими одночастотными сигналами (например, с двоичной фазовой манипуляцией — ФМн-2), а также приводятся основные инженерно-технические расчёты, подтверждающие обоснованность применения указанных сигнально-кодовых конструкций в авиационных радиосистемах передачи информации, как одно из решений для борьбы с замираниями, вызванными многолучёвым распространением сигнала, и, как следствие, с межсимвольной интерференцией (МСИ). Рассмотрены способы обеспечения помехоустойчивости и скрытности радиосистемы с ОЧРК на основе применения широкополосных псевдошумовых сигналов (ПШС) с базой B ≫ 1 совместно с сигналами ОЧРК.

В статье предложен новый методический подход к выбору рационального состава группы радиоинформационных сенсоров пространственно-распределенной системы мониторинга. В основу предлагаемого решения положены методы теории динамических графов и методов векторной дискретной оптимизации. Рассмотрены особенности формирования вариантов состава группы радиоинформационных сенсоров.

Предложен алгоритм, позволяющий на основе минимального набора признаков деятельности системы с антагонистической целевой функцией выбрать рациональный состав группы радиоинформационных сенсоров в соответствии с иерархией связей «признаки деятельности антагонистической стороны — этапы подготовки к применению подвижных воздушных объектов — варианты применения подвижных воздушных объектов».

В настоящей работе предложен способ оперативной оценки ошибок юстировки радиолокационных и оптико-электронных станций, используемых в прицельно-навигационных комплексах воздушных судов. Ее актуальность связана с тем, что точность юстировки локационных систем определяет потенциальную эффективность авиационных комплексов, поскольку ошибки юстировки вызывают необходимость увеличения полей зрения локационных систем и, как следствие, приводят к снижению потенциальной эффективности воздушных судов. Их минимизация позволит при сохранении поисковых возможностей локаторов сузить поля их зрения и за счет снижения интегральной фоновой засветки, повысить обнаруживающую способность и пространственное разрешение оптико-электронных систем. В результате будут увеличены дальность обнаружения и вероятность распознавания объектов. Разработанные к настоящему времени способы оценки ошибок юстировки не позволяют в реальных условиях работы оперативно осуществлять коррекцию взаимного расположения диаграмм направленности бортовых локационных систем прицельно-навигационных комплексов, что требует разработки новых методов оценки. Естественными требованиями к этим методам является возможность получения оценок в реальном масштабе времени или близком к нему, а также возможность использования данных оценок для коррекции взаимного расположения полей зрения локаторов. Разработанные к настоящему времени методы оценки не удовлетворяют этим требованиям, что определяет актуальность решаемой задачи. Задача оценки ошибок юстировки бортовых локационных систем поставлена и решена как задача фильтрации, поскольку в общем случае объект исследования является нестационарным. Разработан алгоритм математической формализации поведения ошибок юстировки в процессе полета воздушного судна, позволяющий по полученным значениям их оценок осуществлять коррекцию положения диаграмм направленности локационных систем в реальном масштабе времени. Проведены модельные эксперименты, подтверждающие правильность разработанных решений.

Теплые потоки воздуха, возникающие из-за более высокого нагрева поверхности Земли солнечными лучами, позволяют осуществить летательными аппаратами полет в режиме парения. Нагретые потоки воздуха организованно восходят наверх вдоль возвышенных зон ландшафта местности, что позволяют пилотам осуществить полет в режиме парения используя восходящие потоки, нередко достаточно скрученные из-за воздействия ветра. Для увеличения времени полета БПЛА используют такие меры как оптимизация аэродинамической формы, установка солнечных панелей, увеличение крыльев для повышения подъемной силы, использование термальных потоков воздуха для перехода в режим парения. Однако вопросы адаптивной реализации режима парения в воздухе с учетом сложной сцены посегментного изменения аэродинамических сил путем динамического изменения площади крыльев БПЛА еще не рассмотрены. Статья посвящена оптимизации режима парения беспилотных летательных аппаратах в условиях направленных потоков воздуха. Сформулирована задача оптимизации полета БПЛА в режиме парения в условиях восходящего потока нагретого воздуха в гетерогенной многосегментной полетной зоне. В качестве критерия оптимальности принято достижение минимума суммарной аэродинамической силы сопротивления, воздействующей на БПЛА. Допускается адаптивное управление площадью крыльев в зависимости от скорости восходящих потоков теплого воздуха. При этом зона полета гетерогенна может быть разделена на сегменты, где скорость восходящих потоков воздуха изменяется равномерно. Решение задачи оптимизации показало, что минимум суммарной аэродинамической силы сопротивления может быть достигнут при обратной кубической зависимости площади крыльев БПЛА от скорости восходящего воздушного потока.

Расширение функций и областей применения вертолетов определяет востребованность и актуальность разработки новых алгоритмов оценивания координат состояния в импульсно-доплеровской радиолокационной станции воздушного базирования, обеспечивающих устойчивое наблюдение, что в свою очередь положительно отразится на безопасности полетов. Вертолет является сложным с точки зрения радиолокации объектом наблюдения. Анализ существующих алгоритмов оценивания координат состояния показал недостаточную эффективность при обнаружении и сопровождении вертолета при различном характере его полета. Поэтому объективно существует необходимость разработки новых алгоритмов оценивания, учитывающих особенности полета вертолета, и обеспечивающих устойчивое его наблюдение. В качестве подхода для получения оптимальных алгоритмов оценивания координат состояния вертолета предложено использование математического аппарата теории оптимальной линейной фильтрации. Цель исследования: на основе математического аппарата теории оптимальной линейной фильтрации синтезировать оптимальный по минимуму среднеквадратической ошибки алгоритм оценивания координат абсолютного и относительного движения вертолета в бортовой радиолокационной станции при различном характере его полета, включая режим зависания. Результаты: представлен анализ эффективности применения синтезированного алгоритма оценивания координат состояния вертолета. Особенностью является использование в бортовой радиолокационной станции при сопровождении вертолета по скорости двух составляющих: оценки доплеровской частоты, обусловленной отражениями сигнала от фюзеляжа, и оценки доплеровской частоты, обусловленной отражениями сигнала от вращающихся лопастей несущего винта вертолета. Практическая значимость: результаты исследований могут быть использованы при модернизации существующих и разработке перспективных бортовых радиолокационных станций, построенных на импульсно-доплеровском принципе обработки сигналов.

Применение оптических лазерных маяков, установленных на борту околоземных космических аппаратов (КА), в комплексе с наземными оптическими средствами наблюдения позволяет обеспечить оперативный контроль состояния КА (орбитальные параметры и параметры вращения, в том числе в отсутствии связи с ними).

В статье анализируются наземные оптические средства для наблюдения оптических лазерных маяков на борту околоземных КА.

Статья посвящена оценке выполнимости задач поставленных перед беспилотными летательными аппаратами. метод оценки качества разработки БПЛА военного назначения. В результате такой оценки формируется заключение с учетом потребностей и преференций беспилотной техники. Известны критерии, включающие также показатели как соответствие, способность, операционная безопасность, выживаемость и готовность к решению задач, поставленных перед БПЛА. В этом плане особо актуально решение вопросов соответствия возможностей используемых сенсоров для решения задач, поставленных перед БПЛА. Указанная задача обычно решается методом моделирования. Также применяется дескриптивная структура специальной метрики для выработки критерия оценки выполнимости задач БПЛА. Например, вопрос о выполнимости БПЛА задач по поиску некоторых объектов в зависимости от реального ландшафта местности должна быть решена путем создания особой методологии по оценке визуализации местности в зависимости от состояния рельефа исследуемой поверхности. Решение вопроса о выполнимости задач тесно связано с вопросом достижения рационального компромисса между общей нагрузкой БПЛА, различными сенсорами и выполнимостью миссии БПЛА. В статье исследован вопрос оценки выполнимости задач поставленных перед беспилотными летательными аппаратами путем решения задачи разработки нового критерия выполнения беспилотным летательным аппаратом функции обнаружения объектов на поверхности искомого участка. На основе известного эмпирического критерия выполняемости указанной задачи сформирован новый показатель в виде логарифма отношения вероятностей выполнения и невыполнения задачи. На основе предлагаемого показателя сформирован инвариант связывающий этот показатель с количеством циклов работы, обеспечивающих соответствующие вероятности выполнения поставленной задачи.

Приведены результаты анализа современного состояния и перспектив развития зарубежных автоматических космических аппаратов нового поколения, разработанных на базе унифицированных космических платформ. Рассмотрены современные тенденции в развитии космической техники. Проанализированы назначение, возможности и технические характеристики современных зарубежных космических средств по мониторингу объектов в околоземном космическом пространстве. Представленные результаты могут быть использованы отечественными разработчиками унифицированных космических платформ и космических аппаратов при решении задач анализа современного технологического уровня в данной предметной области.

Рассмотрены проблемы анализа работы промышленной машины с помощью более корректного выбора мест контроля виброускорения, а также специально разработанных способов обработки спектров. В предлагаемом материале решали вопрос о месте расположения датчика для корректного измерения и анализа вибрации.

Приведен спектр, в результате анализа которого, обнаружены сигналы с частотами, близкими друг к другу и, которые находились в пределах разрешающей способности анализатора спектра. Кроме идентификации спектра прямого преобразования Фурье вибраций отдельных звеньев использовали для анализа каждого узла еще и общую амплитуду его ряда колебаний во времени, применив обратное преобразование Фурье.

С целью совершенствования диагностики проведено сопоставление кривых вибрации во время процесса с ходом кристаллизации сплава при промышленных экспериментах на машине.

С целью получения дополнительных данных и дальнейшего усовершенствования рассматриваемого метода диагностики были собраны показатели температурных полей с помощью тепловизионного оборудования марки FLIR. Полученные данные могут являться значимыми при оценке состояний значимых узлов машины. Также предполагается что тепловизионное оборудование даст возможность более точного определения мест расположения датчиков для измерения вибраций.

Описана работа отдельных узлов машины, а также построение общей зависимости суммарной амплитуды вибрации, ее обособление в значительной мере и, таким образом, идентификация работы изложницы и роликов и сравнение результатов с замеряемыми спектрами.

Рассмотрены возможности компьютерных программ для получения общих кривых движения дисбаланса изложницы и после дальнейшего преобразования Фурье получения спектра возбуждения и спектра отклика.

По кривой перемещения проведено исследование влияния провала в движении координаты дисбаланса при постоянной частоте вращения привода.

Теоретически описывается движение металлического расплава, в результате которого получено дифференциальное уравнение параболического типа. Уравнение решено для случая импульсного воздействия вибрации на расплав.

Эффективное задание формы детали в автоматизированных системах управления гальваническими процессами может быть организованно экспортом чертежей для последующей программной обработки там, где не требуется сложных математических расчетов, связанных с поверхностями. Для решения задач, требующих сложных вычислений, применяют разбиение различных полигональных сеток на более простые фигуры. В работе рассматриваются вопросы создания алгоритмов преобразования трёхмерных полигональных моделей в воксельный формат для снижения вычислительной сложности, которая оценивается показателями: временем работы алгоритма и объемом занимаемой памяти. При сравнении наиболее производительного «наивного» алгоритма, имеющего сложность O(n(1/h)³) с алгоритмом, разработанным в данной статье, имеющим сложность O((log n)·(1/h)³), выявлено повышение эффективности до четырехсот тысяч раз.

Статья посвящена проблеме применения методов машинного зрения для практической реализации в производстве современных лазерных технологий. В частности, технологии селективного лазерного сплавления. Содержится описание созданной и внедренной в производство программной платформы машинного зрения. Приведены примеры решенных задач машинного зрения и научной визуализации в рамках промышленной реализации новых лазерных технологий.

Одним из способов повышения чувствительности серийных маятниковых акселерометров, в первую очередь — микромеханических, является обеспечение работы его чувствительного элемента (ЧЭ) в режиме автоколебаний путем введения в схему нелинейного звена (НЗ). Стабильность измерений, производимых акселерометром, определяется в частности стабильностью параметров НЗ. Обеспечить автоколебательный режим работы также можно, если в структурную схему ввести элемент запаздывания. Стабильность измерений, в этом случае, будет определяться стабильностью задания величины запаздывания. Обеспечить высокую стабильность временного интервала запаздывания можно путем применения цифровых технологий, в которых одну из основных позиций занимает аналоговый компаратор. Предложенная методика позволяет повысить стабильность формирования момента наступления старт- и стоп-импульсов.

Механические колебания широко распространены в разнообразных технологических процессах. Особое значение учет колебаний приобретает в авиационной и ракетной отраслях. Синтез монореактивного гармонического осциллятора производится на основе трех предпосылок. Первое. Осциллятор состоит из двух одинаковых по массе грузов. Второе. Грузы совершают синусоидальные перемещения. Третье. Суммарная энергия осциллятора со временем не изменяется. В монореактивном (m-m) гармоническом осцилляторе инертные элементы могут совершать свободные синусоидальные колебания, которые сопровождаются трансформацией кинетической энергии инертного элемента в кинетическую же энергию другого инертного элемента. В положении, при котором энергия первого инертного элемента равна нулю. При этом энергия второго элемента имеет максимальное значение. В следующий момент времени первый элемент приобретает ускорение за счет кинетической энергии второго элемента, скорость которого начинает уменьшаться.

Рассматриваются движения периодической по времени гамильтоновой системы с двумя степенями свободы в окрестности тривиального равновесия, устойчивого в линейном приближении. Предполагается, что в системе реализуется двойной (основной и комбинационный) резонанс третьего порядка или значения параметров близки к резонансным. Для случая, когда имеется резонансная расстройка по одной из частот линейных колебаний системы, исследуется вопрос о существовании и числе резонансных периодических движений в малой окрестности равновесия, проанализированы условия их устойчивости в линейном приближении. Проводится сравнение результатов со случаем точного резонанса.

Рассматривается плоская эллиптическая ограниченная фотогравитационная задача трёх тел, т.е. исследуется движение тела малой массы под влиянием как гравитационных сил, так и сил светового давления, действующих со стороны двух массивных тел, которые движутся по известным кеплеровским орбитам. Предполагается, что движение всех трех тел происходит в одной плоскости. В данной задаче существует частное решение, описывающее движение тела малой массы, при котором оно находится на отрезке между притягивающими центрами в так называемой коллинеарной точке либрации L₁.

В данной работе исследуется задача об устойчивости коллинеарной точки либрации в случае малого эксцентриситета орбит массивных тел. Система уравнений возмущенного движения записана в гамильтоновой форме. Установлено, что в данной системе возможны как основной, так и комбинационный параметрические резонансы, приводящие к неустойчивости L₁.

Методом малого параметра в явном виде получена нормальная форма квадратичной части функции Гамильтона уравнений возмущенного движения. Это позволило свести линейную задачу об устойчивости L₁ к эквивалентной задаче об устойчивости линейной автономной системы с нормализованным гамильтонианом. На основе этой автономной системы были найдены явные выражения, определяющие границы областей параметрического резонанса и получены условия устойчивости L₁ в линейном приближении.

Проведено численно-экспериментальное исследование поведения четырёхстрингерной плоской панели из полимерного композиционного материала (ПКМ) при низкоскоростном ударном воздействии.

Проведена валидация численного эксперимента по результатам натурных испытаний. Результаты валидации показали, что максимальная площадь расслоения в результате удара отличается не более, чем на 11%.

Разработан алгоритм определения параметров механического аналога малых колебаний жидкости в условиях микрогравитации на основе метода конечных элементов. В данной работе предложен маятник со спиральной пружиной для моделирования свободных колебаний жидкости. Маятник моделирует воздействие массовой силы, а воздействие силы поверхностного натяжения учитывается спиральной пружиной. Из решения задачи о собственных колебаниях капиллярной жидкости выведены выражения параметров механического аналога. При этом дана количественная оценка влияния числа Бонда и объёма заполнения сосуда жидкостью на значения параметров механического аналога. Из результатов следует, что с повышением числа Бонда масса колеблющейся жидкости и собственные частоты увеличиваются, а жёсткость спиральной пружины и длина маятника уменьшаются.

Представлены новые результаты исследований сходимости тригонометрических рядов Фурье (далее ТРФ или просто рядов) с коэффициентами Фурье, построенными различными методами.

Используя понятие квадрата относительной нормы, детально проанализирована возможность аналитического представления заданной функции рядом и установлено, что причиной расходимости ТРФ при достаточном увеличении его степени является возникновение эффекта Гиббса, то есть колебания ряда относительно своей функции.

Показано, что при оценке сходимости ТРФ к его функции в качестве независимой переменой относительной нормы вместо текущего значения степени ряда k целесообразно использовать текущее значение обобщенной переменной , которая позволяет получить более общие результаты.

Установлено, что свойства ТРФ полностью определяются методами построения их коэффициентов Фурье.

Предложены методы построения сходящихся и равномерно сходящихся ТРФ и исследована сходимость этих рядов к своим функциям.

Построенные равномерно сходящиеся ТРФ сопоставлены с известными рядами Филона и Ланцоша.

Даны рекомендации по построению такого ТРФ, который обеспечивает равномерную сходимость к своей функции f(x) и корректное нахождение его первых производных, свободных от эффекта Гиббса.

Рассматривается возможность использования параметров Родрига-Гамильтона вместо кинематических соотношений, используемых при интегрировании уравнений движения, в задаче о приземлении объекта с системой амортизации [1]. Представлен алгоритм реализации рассматриваемого метода, для подтверждения достоверности и устойчивости которого проводится исследование собственного вращательного движения объекта. Для апробации разработанного алгоритма приведено решение о неравномерном приземлении объекта с системой амортизации, приводящему к его опрокидыванию.

В работе представлен способ контроля качества сборки шарикоподшипниковых опор силовых гироскопических комплексов, функционирующих в условиях вакуумного пространства, с помощью оценивания величины зазора подшипника по параметрам сигналов акустической эмиссии.

От качества операции регулировки шарикоподшипниковых опор зависит способность подшипника выдерживать нагрузки, а также сопротивляться негативным факторам вакуумного пространства. Тенденции к уменьшению массогабаритных характеристик космических аппаратов, снижает эффективность существующих способов контроля качества сборки регулировки. В данной статье представлены результаты экспериментального исследования использования акустико-эмиссионного метода контроля и резонансного, при неподвижном состоянии механических узлов, для оценивания качества регулировки шарикоподшипниковых узлов.

В статье представлена методика экспериментального моделирования воздействия излучения плазмы электрического ракетного двигателя (ЭРД) на солнечные элементы (СЭ). Описана используемая лабораторно-экспериментальная база и порядок проведения испытаний. Приведены соотношения для расчета коэффициентов деградации электрических характеристик солнечных элементов.

Когда летательный аппарат (ЛА) проходит через зону дождя на большой скорости, при воздействии дождевой каплеударной эрозии поверхность ЛА повреждается или отслаивается [1,2]. Несмотря на то, что капли дождя малы по размеру и массе, их многократное попадание на поверхность ЛА приведет к снижению прочности материала, ухудшению физико-механических свойств и, таким образом, повлияет на функциональность конструкционных материалов, в результате приводит к повреждению обтекателя, элементов теплозащит, руля направления и поверхности покрытия конструкции, соответственно изменяется геометрия поверхности конструкции самолета, что серьезно снижает безопасность полета. На базе легко-газовой пушки первого уровня для испытания материала на дождевую эрозию была построена одноструйная ударная платформа. Одноструйно-ударного испытания с различными скоростями и диаметрами было проведено на композитном ламинате с матрицей из углеродного волокна и смолы. Результаты показывают, что типичная морфология повреждения композитного материала при действии одиноструйной воды выглядит следующим образом: поверхность удара вогнута, центр практически не поврежден, вокруг него формируется кольцеобразная зона повреждения, в основном состоит из ударения смолы, растрескивания матрицы и не большого разрыва волокна. Внутренние повреждения состоят из растрескивания матрицы и межслойного расслоения. Размер повреждения имеет типичную анизотропию, а продольный размер больше поперечного, с увеличением скорости и диаметра струи, размеры поверхностного кольцевого повреждения и внутреннего повреждения увеличиваются как наружу, так и площадь кольцевого повреждения и внутреннего расслоения также увеличивается. Взаимодействие сжатия и разгрузки давления гидравлического удара, сдвига боковой струи и волны напряжения является основным механизмом одноструйного ударного разрушения для композитов.

В работе рассматривается влияние температурных деформаций панели солнечной батареи при выходе малого космического аппарата из тени Земли на параметры его вращательного движения. Получены зависимости возмущающего момента от температурного удара. Оценено возникающее из-за этого возмущения угловое ускорение. Результаты работы могут быть использованы при анализе возможностей транспортировки космического мусора с помощью тросовых систем.

В различных промышленных сферах применяются демпфирующие материалы, подходящие по своим свойствам для конкретных условий работы. Использование демпфирующих лент один из существующих способов повышения демпфирующих свойств материалов. В настоящий момент для современных тонкостенных конструкций возникает необходимость разработки более совершенных моделей расчета, для которых должны быть достаточно полно отражены реальные условия работы конструкций, с учетом механических свойств материала, из которого изготовлены ее элементы. Существенное влияние на динамическую напряженность элементов тонкостенных конструкций имеют демпфирующие свойства материалов, из которых они изготовлены, а также амплитуды их колебаний. Улучшение демпфирующих свойств является одним из методов увеличения сроков службы элементов конструкций подверженных циклическому нагружению в процессе эксплуатации. Для гашения колебаний в разных диапазонах частот, которые возникают в условиях внешнего воздействия, а также от весовых характеристик системы, зависит выбор оптимальных видов демпфирующих покрытий. В данной статье исследуется влияние демпфирующей ленты марки 3М на динамические характеристики консольной балки и моделирование этого процесса. и моделирование этого процесса. Представлены результаты численного моделирования свободных колебаний алюминиевой балки-пластины без демпфирующих слоев и с наклеенными на лицевые поверхности ленты с демпфирующими свойствами (трехслойные балки). Для численного моделирования моделей пластин всех исследуемых размеров с демпфирующей лентой, была применена симуляция колебательного процесса аналогично физическому испытанию. Построена конечно-элементная модель пластины с сеткой. Определены динамические характеристики трехслойных балок. Установлена зависимость изменения коэффициента демпфирования от амплитуды для образцов с и без демпфирующих лент для разных амплитуд, получена амплитудно-частотная характеристика, логарифмический декремент затухания, коэффициент демпфирования и собственная частота образцов без демпфирующего слоя и с его участием.

Численное моделирование проводилось с целью сравнения экспериментальных результатов динамических характеристик консольной балки без демпфирующего слоя и с ними.

В работе рассматривается разработка специального устройства — стенда для заправки жидким теплоносителем плоских тепловых трубок, а также метода их заправки, основанного на регулируемом перетекании под действием гравитации охлаждающей жидкости во внутреннем пространстве тепловых трубок (ТТ).

Охлаждающая жидкость (ОЖ), применяемая для заливки в тепловые трубки, предварительно обрабатываться — из нее удаляются растворенные газы. Дегазация охлаждающей жидкости производится с целью минимизации процесса окисления внутренних металлических частей корпуса и испарительной капиллярно-пористой структуры (ИКС) ТТ.

С целью повышения эффективности процесса заправки опытных партий тепловых трубок, сокращения материальных и временных затрат предложено специальное устройство — заправочный стенд, объединяющий в единый технологический цикл все технологические операции, которые осуществлялись раздельно.

Дегазация осуществляется методом ультразвуковой (УЗ) кавитации в специальной емкости, установленной в УЗ ванне, являющийся составной частью заправочного стенда.

Реализация данной разработки позволяет получить полезный результат, который состоит в:

-экономии трудозатрат за счет сокращения количества технологических операций и конструктивных особенностей установки;

-повышении надежности герметизации ТТ связанной с возможностью визуального контроля за всем технологическим циклом заправки;

-увеличении глубины дегазации ОЖ, что в свою очередь влияет на продление срока службы заправленных ТТ;

-снижение вероятности выхода из строя РЛС за счет увеличения надежности системы охлаждения ППМ АФАР;

-возможности производства в сжатые сроки опытных партий ТТ для дальнейших исследований.

В работе рассматривается разработка специального устройства — стенда для заправки жидким теплоносителем плоских тепловых трубок, а также метода их заправки, основанного на регулируемом перетекании под действием гравитации охлаждающей жидкости во внутреннем пространстве тепловых трубок (ТТ).

Охлаждающая жидкость (ОЖ), применяемая для заливки в тепловые трубки, предварительно обрабатываться — из нее удаляются растворенные газы. Дегазация охлаждающей жидкости производится с целью минимизации процесса окисления внутренних металлических частей корпуса и испарительной капиллярно-пористой структуры (ИКС) ТТ.

С целью повышения эффективности процесса заправки опытных партий тепловых трубок, сокращения материальных и временных затрат предложено специальное устройство — заправочный стенд, объединяющий в единый технологический цикл все технологические операции, которые осуществлялись раздельно.

Дегазация осуществляется методом ультразвуковой (УЗ) кавитации в специальной емкости, установленной в УЗ ванне, являющийся составной частью заправочного стенда.

Реализация данной разработки позволяет получить полезный результат, который состоит в:

-экономии трудозатрат за счет сокращения количества технологических операций и конструктивных особенностей установки;

-повышении надежности герметизации ТТ связанной с возможностью визуального контроля за всем технологическим циклом заправки;

-увеличении глубины дегазации ОЖ, что в свою очередь влияет на продление срока службы заправленных ТТ;

-снижение вероятности выхода из строя РЛС за счет увеличения надежности системы охлаждения ППМ АФАР;

-возможности производства в сжатые сроки опытных партий ТТ для дальнейших исследований.

Пространственные и временные изменения параметров среды распространения электромагнитных волн оказывают существенное влияние на качественные характеристики радиолокационных изображений, получаемых с помощью космических радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны: приводят к ухудшению разрешающей способности и контраста радиолокационного изображения, а в ряде случаев к его полному разрушению.

В статье представлены результаты моделирования влияния атмосферных искажений на значение разрешающей способности в P- и X-диапазонах частот в процессе цифровой обработки радиолокационной информации, и рассмотрены значения флуктуаций атмосферных искажений, при которых синтез радиолокационного изображения затруднителен. Предложена методика оценивания разрешающей способности космического радиолокатора с синтезированной апертурой антенны, позволяющая определить поправку к наклонной дальности с учетом совместного влияния искажений тропосферы и ионосферы на этапе формирования опорной функции по азимуту. Учет рефракции электромагнитных волн и коррекция наклонной дальности реализованы с использованием показателя преломления среды и метода приближения геометрической оптики.

Рассмотренная в работе методика позволяет компенсировать влияние атмосферных искажений и повысить качество получаемого радиолокационного изображения.

На основе статистически эквивалентного дискретного представления непрерывных моделей векторов состояния и наблюдения решена задача оптимальной линейной фильтрации отсчётов непрерывного векторного марковского случайного процесса с учётом известных статистических характеристик аддитивного марковского коррелированного шума. При синтезе алгоритма фильтрации использован метод разностных измерений. Представлена структура аналого-цифрового преобразования и цифрового фильтра. Влияние ширины полосы спектральной плотности окрашенного шума измерений на точность дискретной и аналоговой фильтрации непрерывного гауссовского марковского случайного процесса обсуждается на простом примере.

В статье рассматривается линейная двумерная дискретная система управления с ограниченным управлением. Требуется найти предельное множество 0 управляемости, то есть множество тех начальных состояний, из которых можно перевести систему в начало координат за конечное число шагов посредством выбора допустимого управления. Сформулирована теорема о необходимых и достаточных условиях ограниченности предельного множества 0-управляемости, доказано, что структура предельного множества 0-управляемости может быть найдена, если известны собственные векторы и собственные значения матрицы системы. В случае ограниченных асимптотических множеств управляемости в ряде лемм найдены их эффективные с вычислительной точки зрения оценки в виде полиэдров, а в случае неограниченных — точное описание структуры множества. Построено предельное множество 0-управляемости для прикладного примера — твёрдого тела (аэростата), подвешенного на струне и способного совершать вращательные движения.

Особую важность в настоящее время при разработке и эксплуатации малых космических аппаратов (МКА) приобретают вопросы обеспечения требуемой степени автономности и живучести, а также повышения эффективности функционирования МКА в различных условиях обстановки. Актуальность решения указанных задач для малых космических аппаратов наблюдения вызвана, с одной стороны, особенностями орбиты, на которых функционирует данный тип аппаратов, с другой стороны, отсутствием возможности своевременного управления при возникновении нештатных ситуаций на борту МКА. Для обеспечения автономности и живучести малого космического аппарата необходимо, чтобы он находился в работоспособном состоянии максимальное время или оперативно восстанавливал свою работоспособность. То есть необходимо иметь возможность изменять (перестраивать) структуру (структуры) МКА в различных условиях обстановки с целью поддержания требуемого уровня работоспособности. Широкое распространение на практике при решении задач обеспечения надежности, живучести, катастрофоустойчивости и отказоустойчивости сложных технических объектов (СТО) в рамках развиваемой в настоящее время теории управления структурной динамикой получил такой вариант управления структурами СТО как реконфигурация.

В настоящей статье предложен метод решения задачи планирования структурно-функциональной реконфигурации в условиях неизвестной циклограммы задействования режимов функционирования СТО на примере системы управления движением и навигации (СУДН) МКА дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Проведен вычислительный эксперимент на примере МКА ДЗЗ «Аист-2Д».

Статья посвящена мультипроцессорным системам. Описывается подход загрузки процессоров, который возможно применить в системах реального времени, т.е. таких систем, которые реагирует на события в среде вне системы или в рамках требуемых временных ограничений. Поэтому в этой статье предлагается метод, основанный на планировании загрузки процессоров в многопроцессорных системах, что повышает производительность мультипроцессорных систем и увеличивает коэффициент готовности.

В статье рассматривается рекомендательная система, основанная на сессиях — взаимодействиях вида «пользователь-объект», которые происходят в течение некоторого времени — и производится сравнение подходов к построению рекомендаций с ранжированием и без него. В работе рассматриваются парные критерии для задач ранжирования, а также методы подбора кандидатов на основе векторных представлений для объектов (товаров). В ходе исследования была разработана рекомендательная система и ПО для сравнения оценки двух и более подходов к задаче рекомендации. Для оценки модели используются метрики качества, применяемые в задачах ранжирования и построения рекомендаций. Приведены результаты сравнения алгоритмов обучения ранжированию на реальных данных.

Рассмотрена задача разработки и реализации CAD/CAM/CAE-системы для изготовления конструкций из волокнистых композиционных материалов методом 3D-печати. Приведены общая организация системы и назначение её функциональных модулей. Показаны преимущества разработанного математического и программного обеспечения системы для создания цифровых двойников, позволяющих создавать управляющие программы и проводить виртуальное моделирование процесса 3D-печати при изготовлении изделий сложной геометрической формы, определять рациональные схемы армирования печатных композитных конструкций и оптимальные режимы печати.

Данная работа посвящена исследованию кинематической ошибки в агрегатах следящих систем с механическими передачами. В качестве объекта исследования был рассмотрен Т-редуктор закрылка трансмиссии механизации крыла. Для определения кинематической точности объекта исследования использовались методы численного моделирования. Были назначены допуски форм и размеров компонентов редуктора, построена электронная модель с учетом наиболее неблагоприятного вероятного сочетания полей допусков, присвоены характеристики материала, назначены силы, ограничения и граничные условия, проведен анализ полученных результатов. Существует множество методик решения данной задачи. Аналитические методы и методы с применением 3D моделирования позволяют определить кинематическую ошибку на ранних этапах проектирования, однако не являются автоматизированными. Экспериментальные методы расчета обладают наибольшей точностью, но их невозможно провести на ранних стадиях разработки проекта. Метод численного моделирования позволяет избавиться от недостатков аналитических методов. Для исследованной системы было составлено основное уравнение динамики, которое было решено при помощи HHT интегратора, основанного на α-методе. Сопряжение между поверхностями твердых тел модели задано при помощи контактной силы. В первом варианте расчета корпус редуктора был зафиксирован в пространстве, остальные тела получили ограничения передвижения в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения соответствующих валов. Во втором варианте ограничение передвижения в плоскости получили только внешние кольца подшипников и их втулки, так как в реальной конструкции они зафиксированы в осевом направлении. Из-за возможности смещения осей валов в угловых направлениях и возможности осевого перемещения значительно увеличилась кинематическая ошибка. На стадии разработки компоновочной схемы определено значение кинематической точности редуктора. Полученное значение удовлетворяет требованиям точности работы трансмиссии механизации крыла. Назначенные допуски размеров и форм не являются завышенными или грубыми и возможны к применению на других одноступенчатых конических редукторах, используемых в трансмиссии механизации крыла.

В работе представлены результаты применения научно-методического подхода синтеза адаптивной системы автономной навигации космического аппарата и приведены результаты исследования точности определения параметров навигации космического аппарата в условиях влияния возмущающих факторов, приводящих к метрологическому отказу бортовых измерительных приборов. Для оценивания погрешностей измерения навигационных параметров космического аппарата принята автономная система навигации, где в качестве первичной навигационной информации используются зенитные расстояния двух навигационных звезд и высота полета космического аппарата над поверхностью Земли. Приведены результаты для случая, когда измерения бортовых измерительных приборов содержат случайные погрешности, распределенные по экспоненциальному закону. Показано, что возмущающие факторы космического пространства приводят к росту характеристик случайных погрешностей бортовых измерительных приборов и, как следствие, к росту погрешностей навигации космического аппарата. Исследование выполнено путем имитационного моделирования процесса решения навигационной задачи с учетом воздействия на бортовые средства измерений навигационных параметров возмущающих факторов. Полученные результаты могут быть использованы для обоснования адаптивных и реконфигурируемых систем, позволяющих автономно определять параметры орбиты космического аппарата в условиях возмущающих факторов космического пространства.

Ввиду особенностей орбитального движения астероидов, сближающихся с Землёй, значительная доля их либо в принципе не может быть обнаружена с помощью средств мониторинга, находящихся на поверхности Земли, либо обнаружение может произойти слишком поздно. Отсутствие влияния атмосферы на средства оптического наблюдения обуславливает преимущества расположения средств обнаружения астероидов на поверхности Луны. В данной статье проводится исследование по одному из возможных способов их стационарного расположения — равномерному распределению с касающимися зонами видимости. Предложен алгоритм, позволяющий на основе исходных данных об угле раствора и предельной дальности обнаружения опасных космических объектов налунными средствами оценить их потребное количество.

С появлением дронов возникла возможность использования беспилотных летательных устройств для исследования загрязненности атмосферы аэрозолем, различными газами и водными парами. Для этих целей до сих пор широко используется метод радиометрических зондов, работающих в режиме вертикального подъема. Вместе с тем, успешное выполнение указанной функции с помощью БПЛА зависит от ряда факторов, одним из которых является ограниченность времени их полета. Так, например, типичное время полета мультироторных батарейных дронов составляет 20÷50 минут. Одним из направлений решения данной проблемы является использование системы гибридной водородной топливной ячейки (FCHS), содержащей топливную ячейку и электрическую батарею Исследован вопрос об использовании дрона, снабженного водородной ячейкой системы гибридного энергопитания и электрическими батарейками, для исследования вертикального профиля атмосферы.

Решена задачи нахождения оптимальной зависимостей энергии системы энергопитания и потребляемой мощности от высоты, при которых, с учетом ограничения на среднюю по высоте потребляемой мощности, время полета может быть сведена к минимуму. Такая минимизация времени полета объясняется необходимостью устранения влияния изменений в атмосфере на общий результат исследования структуры атмосферы.

С учетом полученного решения, а также известной зависимости потребляемой мощности дрона от массы, ускорения свободного падения, плотности воздуха и площади диска пропеллера получена формула для вычисления массы в оптимальном режиме. Показано, что в оптимальном режиме условие постоянства массы обеспечивается в том случае если энергия системы энергоснабжения будет расти по экспоненциальному закону. В случае отсутствия такого роста для реализации изложенного оптимального режима полета рекомендован режим сброса отработанных батареек.

Задачи проведения измерений с относительно высоким временным и пространственным разрешением с помощью БПЛА могут быть успешно выполнены при осуществлении точного геореференцирования их положения, т. е. привязки фотограмметрических приборов к какой-либо координатной системе. Различают непрямое и прямое геореференцирование. При непрямом геореференцировании учитываются реальные координаты наземных контрольных точек (GCP) и они сравниваются с результатами измерения этих точек на изображениях. При прямом геореференцировании осуществляется непосредственное использование известных объектов на изображении. Однозначное определение оптимальной плотности размещения GCP в RTK GPS системах не представляется обоснованным, т. к. при этом учитывается суммарное влияние как технических факторов, так и метеорологических факторов (водяные пары, давление, температура). В настоящей статье предлагается способ учета влияния такого общего фактора. Определение такого обобщенного фактора и предположение о том, что величина этого фактора непостоянна в пространстве позволяет сформулировать и решать оптимизационную задачу вычисления оптимальной зависимости плотности размещения GCP от указанного обобщенного показателя. Проанализирована точность прямого геореференцирования БПЛА в зонах с различными климатическими условиями. Сформулирована и решена оптимизационная задача нахождения таких показателей геореференцирования измерительных приборов по x и по y как плотность размещения GCP (контрольных точек) и пьедестал экспоненциальной зависимости погрешность геореференцирования от количества установленных контрольных точек. Показано, что если допустить наличие аналитической зависимости количества контрольных точек по трассе полета от величины указанного пьедестала то минимум среднеинтегральной величины относительной погрешности референцирования достигается при наличие обратной логарифмической зависимости количества контрольных точек от высоты вышеотмеченного пьедестала.

В данной статье представлена графическая оценка исследования сближения космического аппарата для утилизации космического мусора (далее СКМ — сборщик космического мусора) с объектом космического мусора, которому было положено начало в публикациях [1, 2]. Построена трасса сближения СКМ с объектом космического мусора и выполнена оценка точности.

Установлено, что из ключевого обстоятельства, определяющего возможность обобщения циклотронного движения на механику, заключающегося в том, что лагранжиан электрона вдвое больше его кинетической энергии, что применительно к механическому устройству ротатору следует трактовать как равенство кинетической и потенциальной энергий, необходимо следует, что в состав cтабилизированного ротатора должны входить элементы, которые в состоянии запасать оба этих вида энергии, а именно, груз и пружина. Собственная частота вращения cтабилизированного ротатора строго фиксирована (не зависит ни от момента инерции, ни от момента импульса) и замечательным образом совпадает с собственной частотой колебаний маятника с идентичными параметрами. При изменении момента импульса изменяется радиус и тангенциальная скорость (частота вращения при этом не меняется и равна собственной).

Методом функций Ляпунова решается задача оптимальной стабилизации установившегося режима работы двухкомпонентного жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) с турбонасосным агрегатом (ТНА). Рассмотрены вопросы математического моделирования, обеспечения асимптотической устойчивости работы ЖРД путём регулирования давлений в баках окислителя и горючего с учётом волновых процессов в расходных магистралях. Оптимальные законы регулирования давлений строятся из условия наименьшего значения нормы в каждый момент времени.

В предположении, что избыточное давление со стороны потока газа на обтекаемую пластину может быть определено по линеаризованной (поршневой) теории несущей поверхности, приводится постановка задачи о панельном флаттере произвольной в плане и произвольно ориентированной по отношению к вектору скорости потока пластины переменной толщины.

Рассматривается задача о воздействии нестационарных нагрузок на шарнирно-опертую пластину Тимошенко конечных размеров. Предложен оригинальный подход к решению, основанный на методе функций влияния. Построены интегральные представления решения с ядрами в виде функций влияния, которые находятся аналитически с помощью разложений в ряды Фурье и интегрального преобразования Лапласа. Приведены примеры расчётов.

Рассматриваются результаты численного и экспериментального исследования сверхзвукового обтекания тела с затупленной иглой. Показано снижение затрат вычислительных ресурсов и повышения согласованности численного моделирования с результатами экспериментальных исследований на сверхзвуковой аэродинамической трубе с помощью применения локальной адаптации сетки в областях больших газодинамических неоднородностей.

Изложен бессеточный алгоритм численного моделирования движения крупных дисперсных частиц в ударном слое у поверхности затупленного тела, обтекаемого сверхзвуковым потоком вязкого теплопроводного газа, течение которого описывается системой нестационарных уравнений Навье-Стокса в трёхмерном пространстве. Представлены результаты расчёта газодинамического взаимодействия одной и нескольких частиц с ударным слоем, а также их влияние на конвективный тепловой поток от газа к поверхности.

Статья посвящена актуальной теме диагностики процесса функционирования герметичных отсеков летательных аппаратов, имеющих сквозные микротрещины. В статье получены выражения, позволяющие описывать закономерности изменения утечки рабочей среды через сквозные трещины в зависимости от их изменяющейся геометрии. Разработан алгоритм построения закономерностей изменения утечки рабочей среды из герметичных отсеков (систем) при наличии в их оболочках развивающихся сквозных трещин. Приведены типовые закономерности изменения утечки рабочей среды во времени через сквозные трещины. Представлены результаты расчета времени разгерметизации отсека в зависимости от длины сквозной трещины, степени ее раскрытия, а также свободного объема герметичного отсека. Результаты, представленные в статье, являются оригинальными. Они представляют значительный интерес и позволяют более корректно проводить диагностику отказов летательных аппаратов в условиях летной эксплуатации.

Кроме того, полученные результаты позволяют решить и обратную задачу для приборных и обитаемых отсеков космических аппаратов. А именно, имея данные телеметрической информации о параметрах состояния газа (давлении и температуры) внутри отсека и изменении этих параметров в течение времени, появляется возможность диагностики в условиях орбитального полета характеристик микронеплотностей. Это в свою очередь позволяет оценивать резерв времени для локализации негерметичностей или принимать решение для аварийной посадки пилотируемого космического аппарата.

Предложена реологическая модель комбинированного типа для вязкопластических рабочих сред, которые демонстрируют немонотонную зависимость вязкости от скорости сдвига. Такая модель предполагает три характерных варианта механического поведения на трех смежных диапазонах изменения скорости сдвига. На первом диапазоне зависимость касательного напряжения от скорости сдвига описывается линейной функцией и характеризуется постоянным значением вязкости. На втором и третьем диапазонах скорости сдвига эта зависимость аппроксимируется нелинейными функциями, описывающими, соответственно, дилатантное и псевдопластическое поведение. На основе такой модели получено решение задачи об установившемся течении жидкой рабочей среды такого рода в цилиндрическом канале. Показано, что в зависимости от уровня перепада давления на длине канала могут быть реализованы три различные схемы течения. При этом, для каждой из этих схем внутри канала в соответствии с предложенной реологической моделью должны быть выделены характерные зоны течения. В случае наиболее сложной третьей схемы течения внутри канала должны быть выделены четыре зоны с различным механическим поведением жидкости. В такой ситуации зона пластического течения традиционно формируется в центральной части канала в окрестности его продольной оси симметрии. Следующая зона характеризуется сдвиговым течением с постоянным значением вязкости. И, наконец, еще две зоны нелинейно-вязкого течения, в которых жидкость демонстрирует дилатантное и псевдопластическое поведение, формируются в окрестности стенки канала. В ходе решения задачи для каждой из трех возможных схем течения были учтены условия сопряжения для полей скорости и касательного напряжения на границах раздела отдельных зон течения. Получены выражения для определения границ раздела основных зон течения, а также расчета профиля скорости жидкости и зависимости объемного расхода от перепада давления. Проведен анализ влияния основных параметров рассматриваемой системы на эти характеристики течения.

Уникальные физико-химические свойства водорода и практически неограниченные ресурсы его на нашей планете в составе воды позволяют в развитии энергетики делать ставку на водородные энергетические системы [1,2]. Промышленные изделия, узлы и агрегаты, элементы конструкций, как правило, работают в агрессивных водородсодержащих средах (коррозионных, эрозионных). Повреждение от дождевой каплеударной эрозии, вызванный повторным попаданием капель на лопасти ветряных турбин, является серьезной причиной для беспокойства, особенно с более крупными лопастями и более высокими скоростями лопастей. Водород, проникая в металл изделия и абсорбируясь в нем, изменяет химический состав, структуру, а также перераспределяет поля внутренних напряжений. Эти процессы, обобщенные термином «деградация», подготавливают и стимулируют развитие микронесплошностей различного масштабного уровня [13-17].

На данный момент, несмотря на интенсивные исследования, водородная деградация все еще остается нерешенной проблемой физики металлов, теоретического и практического материаловедения. Известно, что максимальное разрушительное воздействие водорода наблюдается, когда водород имеет максимальную диффузионную подвижность и активность, то есть на стадии нестационарной диффузии. Причем, как отмечает автор, разрушение под влиянием диффузионно-подвижного водорода мало предсказуемо и наиболее опасно вследствие высокой диффузионной подвижности водорода и способности перераспределяться под воздействием различных физических полей, а также существует неопределенность величины критической концентрации водорода в зоне разрушения. Поскольку при электризации рабочего тела поверхность рабочих лопаток подвергается действию электрофизических явлений, появляются условия для увеличения абсорбции водорода металлом, в том числе в диффузионно-подвижной форме. Данные выводы о значительном влиянии на повреждаемость лопаток наводнения согласуются с выводами. Исходя из приведенных выше качественных оценок процесса воздействия потока влажного пара с заряженными каплями на лопаточный материал, очевидно, что величина отрицательного влияния приходится на электрические процессы зависит главным образом от величины ионного тока в пространстве проточной части.

Приведено обоснование выбора модели воздухопроницаемости применительно к задаче об амортизаторе с тканевой оболочкой, работающем в условиях изменяющихся характеристик среды протекания. Представлена математическая модель амортизатора, имеющего стравливающие клапаны и воздухопроницаемую тканевою оболочку. Проведено расчетно-экспериментальное исследование влияние учета воздухопроницаемости оболочки амортизатора на траекторию движения закреплённого на нём груза.

Представлен расчётно-экспериментальный метод учёта системы обезвешивания при анализе динамического поведения осцилляторов космического аппарата. Рассмотрены практические и теоретические приёмы коррекции конечно-элементных моделей с использованием данных экспериментального исследования. Испытания осуществлялись методом свободных колебаний для определения собственных частот и декрементов затуханий изделия, расчётный модальный анализ проведён методом конечных элементов с использованием пакета Femap with NX Nastran. По результатам натурного определения собственных частот и форм колебаний конструкции, на примере двух осцилляторов — крыла панели солнечной батареи и штанги для выноса научной аппаратуры — выполнены коррекция конечно-элементных моделей и оценка адекватности (проверка соответствия модели реальной системе) динамической схемы космического аппарата с учётом влияния системы обезвешивания.

В статье рассмотрена архитектура программно-конфигурируемых сетей, их принцип работы, а также протоколы взаимодействия контроллера с сетевыми устройствами. Исследованы основные компоненты традиционных сетей, в том числе проведен сравнительный анализ временных задержек телекоммуникационного оборудования традиционных и программно-конфигурируемых сетей. Выделены 4 вида задержки в современных сетях передачи данных: задержка на обработку пакета, задержка пакета в очереди, задержка на передачу пакета по линии, задержка распространения. Рассмотрена работа алгоритма покрывающего дерева, выделены его основные достоинства и недостатки. Проведен сравнительный анализ традиционных и программно-конфигурируемых сетей связи, рассмотрены особенности построения корпоративных сетей на основе концепции SDN. Построена модель сети в эмуляторе Mininet, в которой проводилась аналитическая оценка временных задержек телекоммуникационного оборудования ПКС. В результате проведения эксперимента и сравнения полученных данных можно оценить два различных подхода к реакции сети на изменение топологии. Проведенный эксперимент показал, что традиционный подход к построению сетей уязвим к изменению топологии сети, что вносит определенные сетевые задержки и является причиной снижения производительности сети.

Цель: определить требования к характеристикам данных от бортовой навигационной системы (БНС) для радиолокатора, размещаемого на малом беспилотном летательном аппарате и работающего в режиме синтезирования апертуры антенны при боковом обзоре с использованием непрерывного линейно-частотно модулированного зондирующего сигнала. Предполагается, для формирования радиолокационного изображения (РЛИ) используется метод обратного проецирования.

Методика: эксперименты на основе численного моделирования в среде Matlab.

Результат: предложена методика исследования влияния траекторных нестабильностей на качество изображения в радиолокаторе непрерывного излучения с синтезированием апертуры, позволяющая получить оценки влияния характеристик данных от БНС на качество РЛИ и получены оценки, использованные при выборе БНС носителя конкретного радара.

Практическая значимость: предложенная методика позволила обосновать выбор БНС носителя конкретного радиолокатора.

Статья продолжает цикл публикаций по полунатурному моделированию в лабораторных условиях канала передачи данных космического радиолокатора с синтезированной апертурой антенны в акустическом диапазоне. В статье представлены решения, которые позволяют воспроизвести в ультразвуковом диапазоне «сквозной тракт» передачи изображений и радиолокационных голограмм в системах дистанционного зондирования земли с учетом различий диапазонов. Представлены технические характеристики реализованной ультразвуковой линии. Конечной целью исследования является создание полунатурной лабораторной модели радиолокационного канала радиолокатора синтезирования апертуры в ультразвуковом диапазоне.

Проведен анализ комплексов, формирующих воздушный эшелон связи. На основании проведенного анализа в развитие структуры создаваемой объединенной автоматизированной цифровой системы связи Вооружённых Сил Российской Федерации для воздушного эшелона показана актуальность создания и сформулированы принципы построения систем связи на базе беспилотных летательных аппаратов. Предложенные принципы построения отражают определенный порядок и установившиеся взгляды по вопросам построения систем связи военного назначения. Полученные результаты являются промежуточным вариантом обобщения авторских исследований в области построения систем связи. В целом изложенные принципы могут быть положены в основу практической работы по построению систем связи на базе беспилотных летательных аппаратов и являются отправной точкой для формирования ее технического облика на этапе эскизного проекта.

Представлено исследование методики корректировки искажений параметров диаграммы направленности, вызванных взаимным влиянием излучателей, на примере прямоугольной активной фазированной антенной решетки с количеством излучателей: 64 в азимутальной плоскости, 8 в угломестной плоскости. Рассмотрена зависимость основных характеристик диаграммы направленности от отклонения луча при электронном сканировании и изменения напряженности электромагнитного поля в процессе формирования амплитудного распределения косинус-квадрат на пьедестале. Определены характеры зависимостей и предложена методика по управлению искажениями характеристик, возникающими при отклонении луча. Реализация методики позволяет скорректировать параметры диаграммы направленности, имеющей искажения, вследствие изменения взаимного влияния излучателей, получить требуемые характеристики активной фазированной антенной решетки, использовать режимы работы, требующие сохранения параметров антенной решетки неизменными.

В статье рассматривается использование в прикладных программах высокоточных эфемерид Ephemeris of Planets and Moon (EPM), созданных в Институте прикладной астрономии РАН и Development Ephemeris (DE), созданных в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL).

В статье рассматриваются теоретические аспекты обоснования баллистической структуры кластера малых космических аппаратов (МКА). Сформулирована постановка задачи и обоснованы основные требования функционирования МКА в составе кластера, которые позволяют обеспечить решение целевой задачи. Проведен анализ параметров орбит МКА, формирующих кластер МКА и позволяющих обеспечить устойчивое относительное положение МКА в пространстве с требуемой периодичностью. Приведены результаты решения многопараметрической задачи поиска баллистической структуры и практические рекомендации.

Цель исследования состоит в разработке математической модели, позволяющий оценить вычислительную сложность оригинального метода идентификации источника сообщений, в основе которого лежит формирование групп сообщений и проверка для всей группы условия принадлежности целевому источнику. Повышение достоверности и снижение вычислительной сложности в исследуемом методе достигается за счёт предположения о сохранении очерёдности следования сообщений от источника к приёмнику. Это позволяет сократить число сообщений, участвующих в формировании группы, и, соответственно, сократить число вариантов формирования таких групп.

Для исследования вычислительной сложности алгоритма формирования групп сообщений исследовалось число элементарных операций сравнения хешей таких сообщений — основной операции, определяющей принадлежности конкретного сообщения формируемому структурированному множеству. В качестве параметров модели выступили: длина хеша сообщения, число взаимодействующих субъектов распределённой системы, число сообщений в группе, а также параметр, ограничивающий множество анализируемых сообщений. Процесс поступления сообщений в приёмник был представлен как линейный динамический процесс, характеризуемый в каждый дискретный момент времени вероятностями поступления определённого числа сообщений от целевого источника и от всех остальных источников распределённой системы. Полученные с помощью данной модели результаты позволяют утверждать, что условие гарантированности сохранения последовательности сообщений, поступающих в устройство не изменяет сложность определения источника сообщения, она остаётся линейно зависящей от длины группы сообщений и от числа взаимодействующих в рамках системы устройств. В то же время в абсолютных цифрах число операций сравнения уменьшает на два порядка по сравнению с методом формирования групп, в котором не используется свойство стационарности информационных потоков между компонентами распределённой системы.

В условиях цифровизации всех отраслей экономики, включая авиационную, наблюдается возрастание спроса на мобильные приложения. Большинство разработчиков мобильных приложений ориентируется на нативную разработку, так как накоплен большой опыт создания приложений любой сложности. При таком подходе под каждую операционную систему (ОС) создается отдельное приложение, что достаточно дорого и трудоемко. Существование в настоящее время двух мобильных платформ Apple iOS (iPhone и iPad) и Google Android диктует необходимость применения кросс-платформенного подхода, который позволяет создавать единый программный код для нескольких операционных систем одновременно. Кросс-платформенная разработка накладывает некоторые ограничения на функциональные возможности приложения, но при этом позволяет оптимизировать стоимость и скорость разработки, а также поддержки приложения, обеспечивая при этом результат на выходе не менее качественный, чем при нативной разработке.

Кросс-платформенный подход сформировался относительно недавно и реализуется в кросс-платформенных фреймворках. Поэтому актуальным становится освоение новых сложных кросс-платформенных технологий и инструментов разработки для эффективного их использования.

В статье исследуется технология разработки кросс-платформенных мобильных приложений Xamarin: изложены принципы разработки кросс-платформенных мобильных приложений, представлены основные возможности, предоставляемые разработчикам в рамках этого подхода, его преимущества и недостатки. Рассмотрен круг вопросов, связанных с проектированием, реализацией и тестированием мобильных приложений: использование архитектурного паттерна MVVM, языка разметки XAML для описания пользовательского интерфейса, возможная среда разработки — Visual Studio 2019 или Visual Studio для Mac и Xcode.

Технология Xamarin.Forms, имеет ряд преимуществ, в том числе:

• в процессе разработки создается единый код для всех платформ;
• Xamarin предоставляет прямой доступ к нативным API каждой платформы;
• при создании приложений можно использовать мощные возможности платформы .NET Core и языка программирования C#.

Эта технология хорошо подходит для разработки корпоративных мобильных приложений в различных отраслях.

Представлена методика для создания кросс-платформенных мобильных приложений с использованием Xamarin, содержащая краткое последовательное и всестороннее описание всех этапов разработки.

Данная работа посвящена исследованию и анализу используемых в настоящее время тестовых систем ПЛИС и их системного окружения, разработанных как отечественными, так и зарубежными исследователями. Рассмотрено более 30 тестовых систем, основанных на использовании: встроенных структур самотестирования (BIST), специально разработанных систем и систем, частично или полностью использующие целевую прошивку. Рассматриваемые системы применялись для решения различных задач: входной контроль ПЛИС, тестирование коммутационной сети, тестирование отдельных ячеек и встроенных IP-ядер, тестирование системного окружения ПЛИС (внешних соединений ПЛИС и подсистемы питания), анализ электрических, динамических и функциональных характеристик в различных условиях, поиск одиночных сбоев и отказов. Рассмотрены системы, использованные при исследовании микросхем на стойкость к воздействию лазера, потока заряженных частиц (в том числе исследования в рамках проекта Alice CERN и исследования, проводимые как поставщиками ПЛИС, так и сторонними исследователями для сравнения характеристик различных ПЛИС), накопленной дозы радиации, повышенной температуры и изменения напряжения питания. Также рассмотрены системы и методы, которые применяются для проведения отладки системы на базе ПЛИС. Также в списке рассмотренных тестовых систем присутствуют системы, использованные в качестве демонстратора применения методик анализа энергопотребления, динамических характеристик, надежности и сбоеустойчивости, а также тестирования и разработки систем на основе ПЛИС. Результатом работы является классификация рассмотренных систем, анализ преимуществ и недостатков рассматриваемых систем и предложения по дальнейшему развитию тестовых систем ПЛИС и их системного окружения.

В статье предложено применение динамических байесовских сетей и темпоральной логики для разработки систем поддержки принятия решений операторов сложных технических систем. Основным преимуществом предлагаемого подхода является возможность учета как разнородной априорной информации, включающей показатели надежности и диагностирования сложных технических систем, так и поступающих измерительных данных. Приводится реализация данного подхода на примере системы поддержки принятия решений оператора автоматизированной системы управления технологическим оборудованием системы заправки ракеты-носителя, особенностью которой при анализе надежности является необходимость учета элементов с тремя несовместными состояниями — работоспособное, отказ типа «обрыв» и отказ типа «замыкание», по-разному влияющим на ход технологического процесса. Показаны варианты использования разработанной системы поддержки принятия решений для прогнозирования и ретроспективного анализа.

Статья посвящена решению актуальной задачи оценивания эффективности управления многоспутниковыми орбитальными системами. Введены определения орбитальной системы (ОС), многоспутниковой ОС (МС), системы управления МС (СУ МС). На основании анализа структуры типовой СУ МС выявлен показатель эффективности управления МС и разработана его математическая модель. Разработана марковская модель оценивания эффективности управления многоспутниковой системой (МС) на основе анализа агрегированных характеристик системы управления МС (СУ МС), характеризующих ее в целом и не зависящих от текущего состояния СУ МС и входного воздействия. Представлены результаты оценивания эффективности управления на примере перспективной МС дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) на базе космических аппаратов «Беркут» при различных ограничениях на множество управляемых параметров. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых методов, алгоритмов и методик управления МС для их отработки, верификации, калибровки, оптимизации, оценивания влияния их показателей качества на эффективность управления МС.

В статье рассмотрены особенности задания характеристик компрессора при отборе воздуха из его проточной части в математической модели газотурбинного двигателя. Показано, что распределенный отбор воздуха может привести к заметному расслоению характеристик компрессора, особенно его части, расположенной за местом отбора, что необходимо учитывать при расчете параметров и характеристик авиационных ГТД. Представлены методики обработки результатов испытаний каскада компрессора для получения его характеристик, расчета параметров отбираемого воздуха, а также потребной мощности турбины для привода рассматриваемого каскада компрессора в системе газогенератора и газотурбинного двигателя.

Рассмотрены вопросы, связанные с оцениванием устойчивости корневого звена в манипуляторах. На основании критериев устойчивости равновесного положения выбран алгоритм анализа устойчивого положения данного звена. Показано, что равновесие стержня корневого звена остается устойчивым до тех пор, пока значение модуля осевой силы P не выйдет за пределы обозначенного диапазона.

Отмечено, что задача выбора системы отсчета при относительном движении объектов сопоставимой массы особенно актуальна при межпланетных перелетах на значительном удалении от планет. Для одних и тех же движущихся друг относительно друга инертных объектов различные системы координат дают совершенно различные совокупные кинетические энергии объектов. Очевидно, что ни одна из этих систем координат не может рассматриваться в качестве абсолютной. Абсолютной системой координат следует считать такую систему, при выборе которой полностью исключен произвол. Этому требованию удовлетворяет система, в которой совокупная кинетическая энергия объектов является минимальной. Абсолютная система координат совпадает с центром масс объектов и с эпицентром их гипотетического отталкивания из состояния (также гипотетического) взаимной неподвижности.

В работе рассматривается движение твердого тела под действием управляющего момента, формирование которого осуществляется различными способами и отвечает конкретным целям управления. Обсуждаются основные свойства коллинеарного управления и его модифицированного варианта, которые приводят к увеличению или уменьшению как кинетической энергии, так и кинетического момента, вследствие чего они позволяют осуществлять разгон или торможение твердого тела. Также рассматривается ортогональное управление, которое не нарушает постоянства кинетической энергии и кинетического момента и приводит к переориентации твердого тела в пространстве. Помимо этого, строятся комбинированные управления, которые сочетают в своей структуре особенности как коллинеарного, так и ортогонального управления. В качестве первого из них принимается управление, позволяющее рассеивать или накапливать кинетическую энергию при неизменном кинетическом моменте, а второй вариант напротив приводит к уменьшению или увеличению кинетического момента при постоянной кинетической энергии. Подобные управления можно трактовать как рациональные, поскольку они обладают эффективностью, имеют достаточно простую структуру и удобны для практической реализации. Кроме того, для построенных вариантов управления приводятся физические аналогии, позволяющие соотнести их действие с силами инерции, диссипативными силами внешнего и внутреннего трения, а также гироскопическими силами. На основе различных методов для упомянутых режимов строятся точные аналитические решения, описывающие процесс управляемого движения твердого тела и демонстрирующие его свойства. Полученные в работе результаты имеют не только фундаментальное теоретическое значение, но могут найти и применение при решении прикладных задач динамики твердого тела.

Система безопасности при измельчении космического мусора является основополагающей системой в переработке космического мусора в топливо непосредственно на орбите. Данное исследование посвящено возможности отработки технологии переработки металлизированного мусора на Земле, а также разработке концепции системы безопасности при измельчении космического мусора. В обломках ступеней ракет остаются пары ракетного топлива, которые при попытке измельчения могут спровоцировать взрыв.

Повышение прочностных характеристик и уменьшение веса конструкции является важнейшей проблемой в авиастроении. Но по мере увеличения прочности конструкционного материала происходит снижение его пластичности, увеличивается возможность хрупкого разрушения. Данный факт существенно ограничивает использование высокопрочных материалов в авиастроении. Одним из вариантов удовлетворяющим описанные выше требованиям являются алюмостеклопластики. Данная работа посвящена исследованию влияния проката в алюминиевых слоях алюмостеклопластика. В частности, проводилось исследование статических и динамических свойств вдоль и поперек проката.

В работе проведены исследования по оценке влияния внутренних дефектов (повреждений) типа расслоений различного размера, формы и расположения в слоистых элементах конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ).

Предложена методика моделирования элементов конструкций из ПКМ с дефектами типа расслоений при действии динамических нагрузок различного характера.

В данной работе рассматривается задача о растяжении плоской жесткопластической полосы с непрерывным полем скоростей перемещений в условиях плоской деформации с учётом сжимаемости материала, из которого изготовлен образец. Сжимаемость материала приводит к изменению плотности в процессе нагружения, в соответствии с которым в систему уравнений, определяющих поле скоростей перемещений добавляется логарифм от материальной производной плотности по времени. Данная система преобразуется к системе волновых уравнений. Для решения полученной системы рассматривается задача Коши с начальными условиями применительно к каждому из уравнений системы в отдельности, используются метод усреднения и метод спуска. В результате получается решение системы, состоящее из двух уравнений, содержащих двойные интегралы по поверхности круга. Также приводится вид решения системы, полученный в результате взятия двойных интегралов.

В данной работе рассматривается задача о растяжении плоской жесткопластической полосы с непрерывным полем скоростей перемещений в условиях плоской деформации с учётом сжимаемости материала, из которого изготовлен образец. Сжимаемость материала приводит к изменению плотности в процессе нагружения, в соответствии с которым в систему уравнений, определяющих поле скоростей перемещений добавляется логарифм от материальной производной плотности по времени. Данная система преобразуется к системе волновых уравнений. Для решения полученной системы рассматривается задача Коши с начальными условиями применительно к каждому из уравнений системы в отдельности, используются метод усреднения и метод спуска. В результате получается решение системы, состоящее из двух уравнений, содержащих двойные интегралы по поверхности круга. Также приводится вид решения системы, полученный в результате взятия двойных интегралов.

Разработана расчётно-экспериментальная методика прогнозирования предела выносливости упрочнённых резьбовых деталей с применением положений линейной механики разрушения. В исследовании использованы результаты изучения влияния сжимающих остаточных напряжений на сопротивление усталости болтов из титанового ВТ16 и стального 30ХГСА сплавов с метрическими резьбами М6, М8, М10, М12. В расчётной части исследования использован метод конечно-элементного моделирования с применением комплекса ANSYS. Моделирование остаточного напряжённого состояния выполнено методом термоупругости путём замены первоначальных деформаций эквивалентным температурным полем. На основании проведённых расчётов установлена связь между параметрами нераспоространяющейся трещины усталости на критической глубине в упрочнённой резьбовой детали и результатами испытаний на многоцикловую усталость при асимметричном цикле нагружения. Предложена методика прогнозирования предела выносливости упрочнённых резьбовых деталей. Полученные результаты исследования позволяют также выбирать наиболее оптимальные технологические режимы изготовления и обработки резьбы.

Статья посвящена проблеме развития метода вариации нагрузок В.П. Шорина для решения задачи определения собственных динамических характеристик гидронасоса как источника колебаний рабочей среды. Суть метода состоит в расчёте динамических характеристик насосов (рассматриваемых по моделям эквивалентных источников колебаний) при изменении стендовых систем за насосом, регистрации пульсаций давления (или расхода) и пересчёте в собственные характеристики насосов по моделям эквивалентных источников колебаний В.П. Шорина. В известных работах динамические модели стендовых систем, как правило, имеют идеализированный характер, либо не учитывают всех элементов стендовых систем, либо реализуют ограниченный набор стендовых систем (таких как «акустически открытый конец», «акустически закрытый конец» и др.). Такой подход не позволяет достоверно определять собственные характеристики источника колебаний и ограничивает использование метода вариации нагрузок. Авторами при расчёте динамических характеристик стендовых систем, с одной стороны, предлагается использовать информацию о конструкции и геометрических размерах проточной части реальных гидравлических стендовых систем, а с другой стороны, даются рекомендации по формированию наиболее реализуемых конструкций стендовых систем. Кратко излагаются основные аспекты расчёта динамических характеристик стендовых систем, приводятся их гидродинамические схемы, описывающие влияние как полостей, дросселей и магистралей, так и соединительных штуцеров, переходников и внутренних каналов агрегатов. Целью работы являлось создание специальных стендовых систем с известными динамическими характеристиками для решения задачи определения собственных динамических характеристик гидронасоса. Разработанные модели стендовых систем с дросселем, полостью, «коротким» и протяжённым трубопроводом на выходе насоса при их использовании в методе вариации нагрузок позволят рассчитывать пульсационное состояние рабочей среды за гидронасосом как в гидросистемах станков, так и в топливных системах газотурбинного двигателя на ранних этапах конструирования.

Рассматривается круговая цилиндрическая оболочка с постоянной толщиной, на боковую поверхность которой воздействует нестационарная нагрузка. Материал оболочки упругий и ортотропный, с симметрией относительно срединной поверхности оболочки. Движение оболочки рассматривается в цилиндрической системе координат, связанной с осью оболочки. В качестве модели оболочки приняты гипотезы Кирхгофа-Лява. Фундаментальные решения (функции Грина, функции влияния) построены для цилиндрической оболочки большой протяженности и для шарнирно опертой по торцам цилиндрической оболочки. Фундаментальные решения для рассматриваемых конструкций представляют собой решения задач о воздействии на оболочку мгновенной сосредоточенной нагрузки, математически моделируемой дельта-функцией Дирака. Фундаментальное решение для ортотропной цилиндрической оболочки большой протяженности построено с применением разложений в экспоненциальные ряды Фурье по угловой координате, интегрального преобразования Лапласа по времени и интегрального преобразования Фурье по продольной координате. Обратное интегральное преобразование Лапласа выполнено аналитически, а оригинал интегрального преобразования Фурье найден с использованием численных методов интегрирования быстро осциллирующих функций. Фундаментальное решение для ортотропной шарнирно опертой цилиндрической оболочки построено с применением разложений в двойные тригонометрические ряды Фурье по угловой и продольной координате, а также интегрального преобразования Лапласа по времени. Обратное интегральное преобразование Лапласа построено аналитически. Выполнена верификация найденных фундаментальных решений. Приведены примеры расчетов. Результаты представлены в виде графиков.

Описывается математическая модель процесса пространственного приземления груза с установленным на нём амортизирующим устройством на площадку с заданным углом наклона. Модель позволяет получить связанное (непрерывное) решение на протяжении всего рассматриваемого процесса приземления. Для этого в систему уравнений движения груза с амортизирующим устройством включены реакции со стороны площадки, введён алгоритм их контактного взаимодействия. Груз и площадка рассматриваются недеформируемыми. Предполагается использование данной модели в задачах статистического моделирования процесса приземления [1].

В статье представлена математически корректная методика расчета вероятностей символьной и битовой ошибок когерентного оптимального посимвольного приема радиосигнала с QPSK модуляцией в присутствии помехи с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) внутри символа.

В статье рассматриваются основные технологии и стандарты беспроводной передачи данных, проводится обзор и сравнительный анализ беспроводных технологий ближнего радиуса (технология «последних 100 метров»), а также раскрыты некоторые технические характеристики. Показаны преимущества и недостатки. Для анализа технологий ближнего радиуса выбран метод сравнения параметров на основе информации отечественной и зарубежной литературы, научных статей и публикаций. Анализ способствует выбору наиболее оптимального стандарта беспроводной передачи данных для организации эффективной сети ближнего радиуса, направленной на решение основной проблемы устройств Интернета вещей — обеспечение безопасного подключения большого количества устройств с ограниченной мощностью, развернутых на обширной территории и удовлетворяющим критериям производительности Интернета Вещей.

В статье решается задача расчета вероятности битовой ошибки
(BER — Bit Error Rate) оптимального посимвольного когерентного приема двоичных противоположных фазоманипулированных сигналов (binary phase shift key BPSK) при наличии непреднамеренной узкополосной шумовой помехи (УШП). В качестве такой помехи рассматривается гауссовская шумовая помеха с равномерным ограниченным по полосе частот спектром и с произвольной мощностью, попадающая в полосу пропускания оптимального приемника BPSK сигналов. В статье под оптимальным приемом двоичных противоположных фазоманипулированных сигналов понимается использование приемника на основе коррелятора или согласованного фильтра, настроенных на рассматриваемый сигнал в условиях присутствия только собственных шумов приемника. Для данных условий получены аналитические выражения и разработана методика для расчета вероятности битовой ошибки оптимального посимвольного когерентного приема BPSK сигналов при наличии как собственных шумов приемника, так и УШП. Основой полученных соотношений являются известные выражения, используемые для оценки вероятностей битовых ошибок оптимального посимвольного когерентного приема BPSK сигналов на фоне белого гауссовского шума (БГШ). На основе полученных результатов сформулированы основные выводы и получены асимптотические оценки вероятности битовой ошибки оптимального посимвольного когерентного приема BPSK сигналов при наличии как собственных шумов приемника, так и УШП для предельно узкополосных и широкополосных гауссовских помех. Показано, что наличие УШП, спектр которой накладывается на спектр BPSK-сигнала приводит к снижению помехоустойчивости радиоканала передачи информации и при этом степень снижения помехоустойчивости существенно зависит как от мощности, ширины спектра, так и от места расположения такой помехи в полосе спектра BPSK-сигнала.

Статья посвящена вопросу моделирования разностных ошибок сопровождения целей бортовыми радиолокационными и оптико-электронными станциями прицельно-навигационных комплексов воздушных судов в интересах исследования их точностных характеристик. В работе применяется имитационная модель, разработанная с целью получения статистических оценок точности бортовых высокоточных систем сопровождения цели на основе использования известных характеристик шумов эталонных средств измерений и каналов сопровождения исследуемых систем сопровождения цели. Показано, что разъюстировка между радиолокационными и оптико-локационными станциями воздушных судов приводят к возникновению смещения в разностной ошибке сопровождения цели. Закон изменения смещения в разностной ошибке сопровождения цели подобен закону изменения ошибки разъюстировки. Это может быть использовано для оценки величины ошибки и программной ее минимизации.

В настоящей статье рассматриваются алгоритмы автономного определения угловой ориентации беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и приводятся результаты имитационного моделирования работы алгоритмов автономного определения параметров угловой ориентации БЛА на основе данных инерциально — измерительного модуля Xsens MTi — 10 и статистических характеристик получаемых навигационных решений.

В работе проводится исследование характеристик перспективной системы управления и стабилизации продольного движения динамического объекта, например, малогабаритного самолета (МС), основанной на способе формирования адаптивного сигнала [1, 2].

Исследование рассматриваемого способа управления произведено методом математического моделирования изолированного канала тангажа с реализацией предлагаемых законов управления МС при достаточно характерных внешних воздействиях на него. Моделирование производилось в условиях изменения по заданному закону «медленных движений» [3] — параметров полета: высоты и скорости.

Для оценки эффективности вновь вводимых особенностей управления произведено сравнение процессов управления МС с предлагаемой структурой САУ и процессов управления при традиционном — пропорционально-дифференциальном способе управления [4], адаптированном к данной ситуации в работах [5, 6, 7].

Актуальность работы заключается в том, что достигаемое предлагаемым способом повышение скорости, уменьшение степени перерегулирования и, соответственно, повышение точности отработки управляющих сигналов может способствовать улучшению маневренных характеристик и характеристик управляемости МС.

В составе систем управления ориентации и стабилизации микрокосмических аппаратов типоразмера CubeSat, функционирующих на низких околоземных орбитах, наибольшее распространение получили магнитные системы управления [10,11]. В состав магнитной системы управления, как правило, входят магнитные исполнительные органы (магнитные катушки), создающие управление за счет взаимодействия создаваемого при пропускании через обмотку катушек тока магнитного поля с магнитным полем Земли. Для определения направления и величины вектора напряженности магнитного поля Земли в составе этой системы используются магнитометры. Для уменьшения стоимости создания КА типоразмера CubeSat общепринятой практикой является применение в составе аппарата бытовых цифровых магнитометров, разработанных для применения в различных бытовых устройствах (начиная от цифровых магнитных компасов и заканчивая смартфонами). Данные приборы отличаются низкой точностью, связанной с отсутствием калибровки нулевого смещения сигнала, и с отсутствием калибровки взаимной ортогональности осей чувствительности прибора (необходимо применение трехосного магнитометра). Таким образом, актуальной становится задача разработки алгоритма и реализующего его программного обеспечения калибровки магнитометров входящих в состав КА.

В статье описан метод измерения параметров частицы позволявший изменить подход к формированию пачки импульсов на трубках дрейфа, создающих постоянно ускоряющее поле для заряженной частицы. Представлена схема системы управления, и описан её принцип работы. Разработано HDL описание, позволяющее в реальном времени производить необходимые расчеты и реализующее остальную логику управления ускорителем. Проведено временное моделирование разработанных модулей, и оценена погрешность вычисления.

Рассматривается новый подход к проектированию на базе нейро-нечеткой технологии адаптивного регулятора состояний с применением треугольных терм, основания которых равны интервалу 0...1, а вершины — смещаются в интервале 0...1 согласно среднеарифметическому значению «пройденного» пути. Число терм равно числу входных переменных. Преобразование информации выполняется нечеткими нейронами. Выход регулятора состояний рассчитывается методом разности площадей с последующим воздействием на выносные направляющие аппараты.

Рассмотрена технология низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (LTCC). Данная технология обеспечивает недорогое решение в массовом производстве электронных устройств в области телекоммуникации, медицины, автомобильной техники, военной техники, в авиационно-ракетной космической технике и других областей промышленности.

В процессе внедрения LTCC технологии были выявлены сложности, связанные с влиянием большого количества параметров, зависящих от используемых компонентов, времени использования и настройки оборудования на каждом этапе производства на качество выпускаемой продукции.

Выделены параметры технологических операций (ТО), сделана группировка по признакам параметров: ресурс, процесс, результат, контроль и управление. На базе этой классификации построены модели рабочих мест, а данные агрегированы в систему управления базами данных (СУБД) структурно параметрического описания (СПО) MS Access.

Поскольку Access обладает рядом недостатков и не является, по сути, полноценной базой данных, то в качестве СУБД были рассмотрены технологии ADO.NET от Microsoft (фреймворк языка C Sharp) и фреймворк Qt SQLite (на языке C++).

Произведен сравнительный анализ этих технологий, и даны рекомендации по выбору.

Данная статья посвящена описанию многопроцессорного программного комплекса ASRP (Assembly Simulation of Riveting Process), разрабатываемого в рамках совместного проекта Санкт-Петербургского Политехнического университета Петра Великого и концерна AIRBUS. Этот комплекс предназначен для моделирования и оптимизации процесса сборки самолётов с учетом того, что в авиастроении из-за высоких эксплуатационных нагрузок к качеству сборки деталей предъявляются достаточно жёсткие требования. В комплексе ASRP предлагается использовать методы математического моделирования и численной оптимизации, которые позволяют предсказать и оптимизировать качество соединения деталей еще до внедрения разрабатываемых технологий на сборочную линию.

В авиастроении при серийной сборке одна и та же сборочная технология используется для всех собираемых самолётов одного типа. Соответственно, при моделировании процесса сборки нужно учитывать случайные сборочные отклонения, такие как отклонения деталей от номинальной формы или погрешности их позиционирования и закрепления на сборочных стендах. В ASRP предлагается учитывать эти отклонений через моделирование случайного начального зазора между деталями.

Для оптимизации процессов сборки требуется создавать и анализировать разные варианты расположения фиксирующих элементов. Для ASRP разработан принципиально новый подход к оптимизации расстановок крепежных элементов, основанный на предварительной оценке напряженно деформированного состояния собираемой конструкции.

При моделировании сборочных процессов с учетом сборочных отклонений и оптимизации расстановок крепежных элементов возникает необходимость решения множества однотипных задач с сотнями вариантов начальных данных. По этой причине для анализа и оптимизации сборочных процессов в ASRP предложено использовать параллельные вычисления.

В данной статье описывается структура разрабатываемого программного комплекса ASRP, разработанные методы моделирования сборочного процесса и методы моделирования начального зазора, а также предложенные методы оптимизации расстановки крепежных элементов. Эффективность использования предложенных методов оптимизации и алгоритмов распараллеливания исследуется на практическом примере, связанном с анализом процесса сборки хвостового соединения самолета Airbus A350.

В работе выполняется обобщение ранее разработанного алгоритма адаптивной интерполяции для моделирования динамических систем с интервальными параметрами на случай эллипсоидных оценок параметров. Идея модификации заключается в использовании преобразования d-мерного единичного куба в d-мерный эллипсоид при задании области неопределенности параметров модели. Рассматривается два варианта такого преобразования: первое — сохраняющее переход поверхности куба в поверхность эллипсоида и второе — на основе перехода из сферической системы координат в декартову систему координат. На нескольких примерах продемонстрировано, что второе преобразование предпочтительнее с позиции требуемых вычислительных затрат

Вопросам теории пространственно-временной обработки сигналов в антенных решетках посвящено множество научных статей и монографий. Однако существует ряд нюансов, которые требуют более детальных теоретических и практических исследований. В настоящее время вопросы обработки широкополосных сигналов в адаптивных антенных решетках не исследованы как теоретически, так и практически. Нет четкого понимания по выбору вектора весовых коэффициентов в полосе частот. Также не рассматривался вопрос по приему сигналов и подавлению помех, источники которых находятся в движении. Данные вопросы являются актуальными, так как развитие современных технологий диктует необходимость в расширении спектра передаваемого сигнала, что позволяет увеличить объемы передаваемой информации, обеспечить электромагнитную совместимость в условиях насыщенности частотного диапазона, а также повысить разрешающую способность. В статье разработан метод, позволяющий производить пространственно-временную обработку широкополосных сигналов с подавлением помех различного спектра, источники которых находятся в движении. Данный метод позволяет обеспечить требуемое отношение сигнал/(помеха+шум) на выходе антенной решетки, что в свою очередь обеспечивает требуемую вероятность битовой ошибки для систем передачи данных и точность определения параметров объекта наблюдения и местоположения для систем радиолокации и радионавигации.

В настоящей работе представлена новая имитационная модель динамики концевого фрезерования тонкостенных деталей из труднообрабатываемых сплавов. Отличительными особенностями модели являются учет пространственного силового взаимодействия как по передней, так и по задней поверхности режущих зубьев фрезы, а также эффекта регенерации поверхности при моделировании динамики лезвийной обработки. Модель позволяет рассчитывать временные законы колебательного движения обрабатываемой детали в процессе обработки фрезерованием, сил резания, а также выбирать рациональные режимы обработки по критерию производительности технологического процесса за счет проведения многовариантных расчетов при изменении технологических параметров. Приведена структура разработанной имитационной модели, а также описаны все основные блоки, составляющие данную модель. Разработанная модель была использована для проведения численного эксперимента по исследованию влияния сил контактного взаимодействия по задней поверхности режущего зуба инструмента на динамику концевого фрезерования тонкостенной заготовки. Полученные результаты моделирования показали качественное соответствие экспериментальным данным из открытых литературных источников.

Цель исследования состоит в аналитическом синтезировании искусственного момента инерции и установлении определяющих его параметров. Существование аналогий между физическими величинами разной физической природы не приводит автоматически к возможности получения соответствующих функциональных зависимостей. Для этого в первую очередь необходимы технические средства, обеспечивающие согласование размерностей дуальных величин. Если поместить искусственный электрический маховик в «черный ящик» с выведением вала наружу, то никакими экспериментами невозможно установить, искусственный или «натуральный» маховик находится внутри. Главными преимуществами искусственного маховика над «натуральным» являются несопоставимо меньший вес и возможность электрического управления моментом инерции в широких пределах путем изменения магнитного поля (возбуждения) и емкости, что создает хорошую перспективу применения его в системах автоматического управления.

В работе сравнивается поведение мягких оболочек вращения различных канонических форм меридиана из неогуковского материала при больших деформациях под воздействием равномерно распределенного по меридиану давления. Деформирование оболочек описывается единой системой уравнений, применимой для конструкции любой из рассматриваемых форм меридиана при произвольных перемещениях и деформациях. Граничные условия, геометрические размеры в плане и площадь недеформированной поверхности оболочек считаются одинаковыми. Для решения задачи используется алгоритм метода дифференцирования по параметру. При этом исходная система нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений дифференцируется по параметру продолжения решения задачи, что приводит к формированию взаимосвязанных квазилинейной краевой и нелинейной начальной задач, решаемых последовательно итерационным способом. Установлены значимые для проектирования мягкооболочечных конструкций различия свойств напряженно-деформированного состояния, характерные для полусферической, цилиндрической, торовой и конической мягких оболочек при больших перемещениях и деформациях.

Тонкостенные цилиндрические оболочки имеют широкое применение в различных отраслях промышленности. Развитие техники выдвигает все более серьезные требования к прочности и устойчивости конструкций на ряду с их невысоким весом и стоимостью. Такие требования применяются к воздушной технике, к беспилотным летательным аппаратам. Оптимальным решением во многих случаях является использование тонкостенных оболочек из карбоновых материалов, обладающих высокими прочностными качествами. Оптимальным решением во многих случаях является использование тонкостенных оболочек из карбоновых материалов, обладающих высокими прочностными качествами. Оболочечные конструкции подвергаются температурным, ветровым нагрузкам, переменным атмосферным давлением во время полета летательных аппаратов и многим другим динамическим воздействиям. Поэтому, конструктивные материалы оболочек должны быть лёгкими и прочными. Наиболее часто в последнее время применяют карбоновые материалы, которые на порядок легче и прочнее металла. В условиях эксплуатации оболочки подвергаются высоким динамическим воздействиям, которые могут привести к неблагоприятным воздействиям. Однако, проблема динамики многослойных карбоновых оболочек на сегодняшний день не до конца изучена. Так, например, известные теоретические исследования, в ряде случаев, имеют значительные расхождения в значениях низших частот спектра колебаний армированных оболочек с численными расчетами, выполненными методом конечных элементов. Данное обстоятельство требует проведение экспериментального исследования поведения низших частот В статье проведено экспериментальное исследование влияния многослойного армирования карбоновых тонкостенных разомкнутых цилиндрических оболочек на их свободные колебания. Для экспериментального исследования влияния многослойности армирования карбоновых тонкостенных разомкнутых цилиндрических оболочек на их свободные колебания, на базе Комсомольского-на-Амуре государственного университета были созданы экспериментальные образцы. Модели оболочек с однослойным армированием выполнялись из карбоновой ткани 2/2 12К-1000-600. Двухслойное армирование создавалось из слоя карбоновой ткани 2/2 12К-1000-200 и слоя ткани 2/2 12К-1000-400. Трехслойное армирование создавалось из трех слоев карбоновой ткани 2/2 12К-1000-200 Выполнено сравнение экспериментальных данных с аналитическим решением. Выявлено увеличение частот колебаний карбоновых тонкостенных разомкнутых цилиндрических оболочек с увеличением количества слоев армирования карбоновой тканью по отношению к значениям частот, полученных аналитически.

В данной работе предлагается методика построения расчетной модели трехслойных пластин с дискретным заполнителем в виде регулярной системы конусообразных ячеек, расположенных в шахматном порядке. Приведены примеры расчетных моделей, использованных при изготовлении различных трехслойных структур методом 3D-печати. Для определения напряженно-деформированного состояния, а также критических параметров устойчивости и динамики пластин переменной жесткости применяются обычно КЭ-комплексы. Предлагаемая методика позволяет получить аналитическое решение дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами. При решении задачи изгиба трехслойной пластины используется методика, основанная на уравнениях Э. Рейсснера для пластин средней толщины (h/a > 1/5).

Исследуется напряженно-деформированное состояние системы «полупространство-мембрана» под действием нестационарной нагрузки. Разрешающее уравнение, базирующееся на принципе суперпозиции, вытекает из условий свободного проскальзывания между мембраной и упругим полупространством. Для решения задачи используется численно-аналитический алгоритм, основанный на методе квадратур. Найдены контактные напряжения, возникающие между мембраной и полупространством, а также нормальные перемещения поверхности системы в зависимости от времени и координаты. Проведен параметрический анализ результатов решения.

Результаты решения могут найти применение в различных отраслях промышленности, где используются покрытия для защиты поверхностей от нестационарных механических воздействий.

На базе использования метода дискретных вихрей рассматриваются особенности обтекания дугообразного крыла на дозвуковых скоростях. Показана важность учёта кривизны дугообразного крыла на всех этапах расчёта. Построена методика, позволяющая проводить определение распределения аэродинамической нагрузки по дугообразным крыльям различных схем и значения коэффициентов подъемной силы.

Исследуется поле течения вокруг двух несущих поверхностей, моделирующих крыло и горизонтальное оперение (ГО). Проведён расчёт аэродинамических характеристик и смоделирована картина обтекания двух несущих поверхностей в диапазоне углов атаки α от 0 до 25° при различном расположении ГО по высоте: верхнем (№ 1), исходном (№ 2) и нижнем (№ 3). Показано, что нижнее расположение ГО является рациональным, т.к. на больших углах атаки ГО находится вне области вихревого следа за крылом.

Проведены исследования возможности описания как ламинарных, так и турбулентных режимов течения жидкости на основе одних и тех же уравнений. Предложено рассматривать уравнения Навье-Стокса (УНС) в фазовом пространстве, расширенном за счет введения дополнительной – стохастической переменной. В результате, в выражении для полной производной по времени появляется дополнительное слагаемое, характеризуемое производством энтропии за счет возбуждения стохастических возмущений.

Для ламинарных режимов течения производство энтропии принимает нулевое значение, дополнительное слагаемое исчезает, и осуществляется переход к УНС в их стандартном виде, решения которого описывают только ламинарные режимы течения.

Включение в уравнения дополнительного слагаемого, характеризуемого производством энтропии (которое всегда неотрицательно), позволяет учитывать необратимость физических процессов по времени в тех случаях, когда это производство ненулевое.

Показано, что возникновение и поддержание недетерминированных – стохастических процессов – в жидкости возможно в тех системах, где существуют несовместимые между собой граничные условия. В этом случае становится невозможным существование одного гладкого решения, и можно говорить лишь о наличии двух или более непересекающихся или пересекающихся негладким образом асимптот решения. Область, находящаяся между этими асимптотами (или в окрестности точки «разрыва» производных) является областью неопределенности, порождающая стохастический процесс.

Для описания таких процессов будем использовать «обобщенные» решения, в которых учитывается вклад каждой асимптоты решения в общее решение в каждой точке исследуемой области.

В такой постановке найдены «ламинарное» и обобщенное «турбулентное» решения плоской задачи Пуазейля. Приведено сравнение экспериментального универсального пристеночного профиля скорости и обобщенного «турбулентного» решения задачи для различных значений числа Рейнольдса.

Плазмомеханическая трактовка возбуждённых атомов применяется в рамках физико-химической кинетики инертных газов. Рассматривается квазистационарная задача, когда общее число ядер известно. Вводится понятие вектор состояния как результат решения многоуровневой кинетики. Квазиравновесие низкотемпературной плазмы инертных газов характеризуется диаграммами параметров.

Рассматривается задача о распаде произвольного разрыва на границе раздела между многокомпонентными газами, свойства которых описываются вириальным термическим уравнением состояния с однофлюидной моделью смешения. Представлены физико-математическая модель, вычислительные алгоритмы и результаты численного моделирования. Вычислительная модель реализована для трех случаев: первый – «замороженный», физико-химические процессы в газах не происходят и концентрации компонентов не меняются; второй – «равновесный» концентрации химических компонентов удовлетворяют условиям химического равновесия; третий – комбинированный, концентрации компонентов слева и справа от разрыва могут быть «замороженными» или «равновесными». Проведены расчетно-теоретические исследования распада разрыва на границе: аргон – метано-воздушная горючая смесь и гелий – водородо-воздушная горючая смесь. Определены диапазоны начальных данных, при которых результаты расчетов с использованием термического уравнения состояния реального и совершенного газов существенно отличаются.

В статье предложена унифицированная программная платформа для разработки многоагентных моделей орбитальных группировок (ОГ) космических аппаратов (КА). Разработаны математическая и объектно-ориентированная модели программной платформы, особенностью которых является высокий уровень абстрагирования и расширенное множество систем координат, что позволяет рассматривать разработанные модели в качестве платформы для разработки многоагентных моделей ОГ КА различного целевого назначения с различной степенью детализации. Предложен вариант реализации многоагентной модели ОГ КА на языке Python с применением унифицированной программной платформы, обеспечивающий единство структуры, методов и алгоритмов соподчиненных и взаимодействующих моделей ОГ КА различного целевого назначения на всех стадиях жизненного цикла.

В статье приведен анализ актуальности задачи определения степени ухудшений характеристик узлов авиационного газотурбинного двигателя в полете. Даны основные положения рассматриваемого способа диагностики, основанного на допущении о том, что влияние изменения показателя эффективности каждого узла двигателя на его тягу независимы между собой и носят линейный характер. Проведен анализ методик определения тяги турбореактивного двигателя в полете как ключевой составляющей рассматриваемого способа диагностики.

В заключение рассмотрен пример определения величин изменения коэффициентов полезного действия узлов двигателя для варианта двухвального турбореактивного двухконтурного двигателя с типовым уровнем параметров, соответствующим 4 поколению.

В работе выполняется применение ранее разработанного алгоритма адаптивной интерполяции к задаче моделирования движения астероида XF11 с учетом интервальных неопределенностей в положении и скорости астероида. Приводится соответствующая задача Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) с интервальными неопределенностями в начальных условиях. Алгоритм адаптивной интерполяции относится к методам, которые получают в явном виде зависимость решения задачи от точечных значений интервальных неопределенностей. На примере рассматриваемой задачи выполняется сравнение различных существующих методов и соответствующих программных комплексов. Полученные результаты демонстрируют превосходство алгоритма адаптивной интерполяции с точки зрения точности и требуемых вычислительных затрат.

Рассматривается трёхмерная модель движения спутника с тремя скалярными управляющими параметрами и двумя типами управляющих функций. Эта модель описывает плоское движение летательного аппарата вокруг объекта пренебрежимо малой массы, которым может быть другой летательный аппарат или небесное тело небольших размеров. Центр орбиты может даже не представлять собой материальный объект, а быть фиксированной геометрической точкой в пространстве. При определённых условиях на управление в трёхмерном фазовом пространстве данной модели существует двумерное инерциальное многообразие M ‒ гладкая инвариантная поверхность, экспоненциально притягивающая при t → +∞ произвольные решения системы. Более того, инерциальное многообразие содержит асимптотически орбитально устойчивый предельный цикл ‒ замкнутую траекторию, притягивающую при t → +∞ все траектории из некоторой своей окрестности. Наличие k-мерного инерциального многообразия для n-мерной динамической системы позволяет, фактически, выделить k (k < n) степеней свободы, полностью определяющих поведение системы при большом времени, Для рассматриваемой трёхмерной модели выделяем две определяющие степени свободы. Явно (аналитически) найти циклы, а тем более инерциальное многообразие конкретных динамических систем удаётся лишь в исключительных случаях. Целью данной работы является приближённая аналитическая аппроксимация инерциального многообразия и предельного цикла для системы ОДУ, описывающей модель движения спутника. Предлагается итеративная процедура аналитического приближения многообразия M, отличная от ранее известных. С помощью пакета Maple строятся вещественно-аналитические поверхности S_k , всё более точно приближающие инерциальное многообразие с ростом числа итераций k. При этом предельный цикл «всё лучше укладывается» на S_k при возрастании k. Численные эксперименты дают основания считать, что построенная последовательность приближённых инерциальных многообразий сходится к точному инерциальному многообразию. В работе представлены примеры пошагового приближённого вычисления инерциального многообразия для двух вариантов выбора управляющей функции в модели движения спутника. Предложенный итерационный метод применим к широкому классу конечномерных динамических систем. Данный подход выглядит проще традиционных, его теоретическое обоснование должно составить предмет последующих публикаций.

В статье приведен краткий анализ существующих имитационных моделей сложных систем, в различных средах. Ввиду возросшей технической сложности бортового оборудования, установленного на летательных аппаратах, возникает проблема в качественном и своевременном техническом обслуживании, и ремонте, поэтому при организации данных видов деятельности необходимо учитывать большое количество факторов, которые могут повлиять сроки выполнения и качество работ. Для решения этих задач, на основе обобщенной статистической информации об отказах, в системе AnyLogic разработана имитационная модель процесса организации, функционирования и ремонта блоков со всеми влияющими на него внешними и внутренними условиями, позволяющая принять рациональное решение о выборе места ремонта, оценить объём загруженности специалистов при выполнении различных видов работ, а также сформировать требования по рациональному составу и количеству запасных частей изделий авиационной техники, требуемых для оперативного восстановления работоспособности.

Задача обеспечения электромагнитной совместимости бортовой аппаратуры летательного аппарата имеет важное значение, так как от ее реализации зависит качество функционирования летательного аппарата. Существует множество подходов для решения данной задачи, однако все они носят общий характер и не позволяют решить ее комплексно. В статье для комплексного решения данной задачи проведена её декомпозиция на частные задачи. Отдельно рассмотрено взаимодействие проводов бортовой кабельной сети между собой, учтено влияние бортовой аппаратуры на бортовую кабельную сеть и определена напряженность электрического поля, создаваемая бортовой аппаратурой и бортовой кабельной сетью внутри летательного аппарата и за его пределами.

Целью работы является создание малогабаритного комплекса пассивной радиолокации для размещения на беспилотном летательном аппарате. Рассмотрены принципы построения радиопеленгатора, работающего в диапазоне от 1 до 18 ГГц, с учетом ограничений по массогабаритным характеристикам. Предложена антенная система, обеспечивающая высокую вероятность получения азимута на источник радиоизлучения с точностью до одного градуса в зоне обзора до 180 градусов. Рассмотрена возможность определения географических координат источников радиоизлучения при использовании пеленгатора на беспилотном летательном аппарате.

В работе рассмотрен алгоритм подбора метода маршрутизации на основе метрики сети, для применения в сценариях с различной динамикой изменения топологии сети. За основу взят протокол маршрутизации OLSRv2 располагающий алгоритмами подбора кротчайшего пути между узлами на основе остаточной энергии узлов, что в среднем увеличивает время жизни сети.

При анализе полученных результатов имитационного моделирования были выявлены сценарии, при которых разработанный алгоритм выигрывал в параметрах средней задержки и коэффициента доставки пакетов данных у классических протоколов маршрутизации. Также был выявлен недостаток, связанный с большим количеством добавленных метрик, что приводит к увеличению количества генерируемых служебных сообщений в сети. Однако, благодаря стабильной работе протокола и его эффективности в различных сценариях моделирования, данные недостатки компенсируются параметрами основанных на остаточной энергии в узлах.

В статье проанализированы опасные события и уязвимости существующих транспортных сетей связи 5G; выявлены актуальные угрозы безопасности информации для 5G/SDN/NFV; приведены рекомендации операторам сетей 5G для решения потенциальных проблем безопасности сетей 5G.

В работе исследована точность определения несущей частоты и длительности импульса в цифровом многоканальном приемнике с субдискретизацией. Такой приемник целесообразно использовать для широкополосного частотного анализа в когнитивных радиосистемах и средствах радиомониторинга. Так как наложения импульсов во времени на входе приемника при этом неизбежны, в работе исследованы эффекты, возникающие при определении частотно-временных параметров наложенных импульсов. Особое внимание уделяется случаю, когда несущие частоты импульсов близки в первой зоне Найквиста. Показано, что точности определения частотно-временных параметров в приемнике, а также его разрешающей способности по частоте достаточно для решения задач широкополосного анализа. Предложены возможные пути дальнейшего снижения ошибок и повышения разрешающей способности.

Необходимость круглосуточного, всепогодного и безопасного выполнения боевых и специальных задач летательными аппаратами (ЛА) военного назначения, обеспечение полной ситуационной осведомленности экипажа ЛА о закабинном пространстве и фоноцелевой обстановке (ФЦО) в условиях информационного противодействия противником, накладывают повышенные требования к средствам воздушной разведки, т.е. функциональным характеристикам бортовых систем мониторинга, обнаружения и распознавания целей, а также к определению их координат и целеуказания.

В статье рассматриваются и анализируются особенности построения, применения бортовых оптико-электронных систем (ОЭС) для выполнения задач воздушной разведки.

Статья посвящена рассмотрению применения искусственной нейронной сети для решения задач прогнозирования движения наземных объектов. Предлагается новый подход к построению архитектуры и использованию способов обучения нейронной сети применительно к специфике задачи прогнозирования траектории движения в пространстве параметров. Дается оценка различным способам обучения, и определяются оптимальные параметры коэффициентов, используемых в алгоритмах обучения нейронной сети.

Задача прогнозирования движения наземных объектов является актуальной, как применительно к действиям боевых вертолётов, в случае наведения их на подвижную маневрирующую цель, так и применительно к гражданской авиации, в том числе беспилотной, когда необходимо отслеживать различные наземные объекты.

Применение известных типов нейронных сетей для решения задачи прогнозирования движения наземного объекта (как образа траектории движения объекта в целом) не учитывает последовательность прохождения объектом точек траектории, что является важной информацией для решения задачи прогнозирования движения объекта. Дополнительная обработка данных и математические преобразования позволяют решить задачу учета информации о последовательности прохождения точек, однако это увеличивает общую сложность вычислений и может нивелировать эффективность применения НС для решения задачи прогнозирования.

В статье предложена некоторая архитектура построения нейронной сети, в которой каждый нейрон соответствует отдельной точке или области пространства, где осуществляется движение объекта. Данная архитектура предполагает построение рекуррентной нейронной сети, что накладывает некоторые особенности на процесс обучения и последующего использования нейронной сети. Так процесс обучения рекуррентной нейронной сети должен быть итерационным до достижения некоторого минимума целевой функции.

В статье рассмотрены различные способы обучения нейронной сети и определены наиболее подходящие с точки зрения минимизации ошибки и длительности циклов обучения.

В данной статье рассмотрено движение в двух координатах (на плоскости). Однако в общем случае пространство параметров в которых происходит движение может содержать большее количество координат (гиперплоскость). Обучение и использование пространственно-закрепленной НС для прогнозирования движения в пространстве параметров любого количества координат будет осуществляться аналогичным способом, как и для прогнозирования движения на плоскости.

В перспективе предложенный вариант построения нейронной сети может быть использован для прогнозирования движения различных, в том числе абстрактных объектов в многомерном гиперпространстве их параметров.

В статье проведен анализ существующих подходов к оценке эффективности способов применения авиационных средств поражения. Показано, что при оценке эффективности определение потребных нарядов может осуществляться как без учета, так и с учетом средств противовоздушной обороны противника, что в целом обоснованно. В то же время акцентировано внимание на том, что во многих источниках в случае использования вероятностного подхода, вероятность в моделях применения авиационных средств поражения принимается постоянной. Сложившееся положение дел не соответствует действительности, так как по мере нанесения авиационных ударов с одной стороны экипажами авиационных комплексов производится коррекция промахов, с другой стороны, противоборствующая сторона наращивает противодействие за счет применения средств противовоздушной обороны, средств радиоэлектронной борьбы или вывода своих сил и средств из-под удара.

Для учета изменения оценки вероятности поражения объектов предложено использование нестационарных марковских случайных процессов. Учет изменения вероятности в циклах авиационных ударов заключается в представлении ее, как переменной величины, зависящей от времени, что является основным отличием предлагаемой модели от известных подходов.

В статье рассматриваются вопросы поддержки решений и выработки рекомендаций с применением компьютерного моделирования и методов повышения согласованности суждений, а также вопросы передачи данных между информационными системами. Предложена методика использования множеств параметров и результатов прогона компьютерных моделей в процессе многокритериальной оценки альтернатив. Формализовано и разработано математическое и программное обеспечение для повышения согласованности суждений на примере метода парных сравнений.

Кабины современных воздушных судов (ВС) оснащены многофункциональными индикаторами (МФИ). В настоящее время МФИ используются не только в качестве индикаторов для отображения информации, но и в качестве пультов управления для ввода исходных данных во время предполётной подготовки, а также для проверки исправности бортовых систем и комплексов. В статье рассматривается вопрос повышения наглядности и эффективности обучения курсантов-лётчиков путём использования в учебном процессе вуза имитатора отдельного элемента кабины ВС - многофункционального индикатора, который позволяет обучающимся выработать необходимые практические навыки по работе с комплексом бортового оборудования.

В данной статье рассматриваются проблемы, связанные со сложностью обслуживания аппаратных и программных систем в условиях нехватки времени, расширения комплекса и обновления элементной базы. Целью данной работы является снижение сложности разработки и сопровождения программного обеспечения комплекса, повышение надежности программирования. Задачей исследования является обоснование подхода к построению программно-аппаратных систем в парадигме объектно-ориентированного программирования, а также его применение к построению систем различного уровня сложности. В данной статье анализируются внешние и внутренние проблемы, влияющие на продолжительность жизненного цикла аппаратных и программных систем для различных предметных областей. Подходом к решению проблем является технология, основанная на объектно-ориентированной парадигме, включающей понятия интерфейсов, абстрактных базовых классов, вертикального и веерного наследования, виртуальных функций, полиморфизма. Технологии объектно-ориентированного программирования обеспечивают одновременное функционирование существующих и вновь появившихся устройств без переписывания системы. Предложен вариант адаптивной ОС RT для подключения бортового оборудования, который значительно сокращает время разработки серийных и отдельных изделий и повышает их надежность. Приведен пример возможного применения предложенной методологии в области автоматизации лабораторных исследований в медицине и показано как при большом разнообразии парка автоанализаторов общие архитектурные решения позволяют разработать базовую модель лаборатории с возможностью детализации для каждого прибора. Новизной является использование объектно-ориентированного подхода при разработке операционной системы реального времени (RTOS), что сокращает время и трудоемкость разработки серийных и отдельных продуктов.

Рассмотрены вопросы, связанные с созданием и применением нового типа движителей для использования в робототехнических и транспортных устройствах. Показано, что применение движителей амебоидного типа имеет несомненные достоинства по сравнению с уже существующими аппаратами. Поставлены основные задачи, которые необходимо решить в процессе проектирования подобных движителей. Для построения математической модели движения выбрана расчетная схема, базирующаяся на выборе цилиндрической формы устройства, двигающегося по шероховатой наклонной плоскости. Представлены базовые дифференциальные уравнения для построения математической модели движения.

Изучается возможность использования одной из коллинеарных точек либрации ⌊₁ или ⌊₂ для развертывания тросовой системы в направлении Фобоса в плоской круговой ограниченной задаче трех тел в системе Марс-Фобос. Орбитальный космический аппарат, с помощью которого «закрепляется» один конец троса, расположен в коллинеарной точке либрации ⌊₁ или ⌊₂ , и удерживается в одной из этих неустойчивых точек с помощью низкой тяги своих двигателей. Получено уравнение движения тросовой системы в полярной системе координат для троса постоянной длины, найдены положения равновесия и определена зависимость периода колебаний от длины троса. Проведено сравнение приближенного решения для малых углов отклонения троса от местной вертикали с численным. Результаты этого исследования могут быть использованы для обеспечения будущих космических миссий. Так, например, в системе Марс-Фобос можно построить космический лифт, трос которого будет проходить через точку либрации ⌊₁ или ⌊₂ . Кроме того, такой лифт может служить промежуточной станцией для проведения исследований, связанных с изучением пространства вокруг нее, а также как площадку для межпланетных перелетов. «Закрепив» тросовую систему в коллинеарной точке либрации ⌊₁ или ⌊₂ системы Марс-Фобос, можно проводить дистанционные исследования Фобоса с помощью аппарата с датчиками, который зависнет над его поверхностью.

Цель исследования состоит в детализации видов механической мощности при гармонических колебаниях. Показано, что при механических колебаниях развивается не только знакоположительная тепловая мощность, но и знакопеременные реактивные мощности, характеризующие обратимость кинетической и потенциальной энергий. Под активной мощностью понимается среднее за полпериода значение мгновенной мощности, а под реактивной – амплитудное значение. Полная механическая мощность, с одной стороны, описывается формулой Пифагора, а с другой – равна произведению действующих значений гармонических величин. Особенностью комплексного представления является то, что при вычислении полной мощности один из перемножаемых векторов должен быть сопряженным. Представление о механических реактивных, активной и полной мощностях является обобщением соответствующих понятий из электротехники, что является проявлением электро-механического дуализма.

Предлагается методика учёта пластических деформаций при проектировании цилиндрического отсека летательного аппарата небольшого диаметра, имеющего вафельную конструкцию. Методика отличается простотой, и удобна для использования в проектировочных расчётах.

Сооружения с тонкостенными разомкнутыми оболочками имеют оптимальное соотношение внутреннего объёма к площади ограждающей поверхности. Вместе с тем у использования таких оболочек имеются недостатки – тонкостенные разомкнутые оболочки очень чувствительны к вынужденным колебаниям, возникающим от воздействия внешних сил (ветровые и снеговые нагрузки, работа оборудования и т.п.). В статье показана необходимость расчета оболочечных конструкций на динамические процессы от воздействия вынужденных колебаний. Получена модель расчета круговой частоты колебаний тонкостенной цилиндрической композитной разомкнутой оболочки при шарнирном опирании. Для сравнения результатов и определения погрешности между полученной расчетной моделью и апробированным компьютерным расчётом, выполненным в программе «Лира – САПР», был проведен численный эксперимент. Определено влияние количества продольных полуволн на круговую частоту колебаний композитной разомкнутой оболочки.

Прогнозирование прочностных характеристик элементов конструкций летательных аппаратов на начальном этапе проектирования особенно важно для механизмов, подверженных в процессе эксплуатации ударным воздействиям. В данной статье исследуются динамические нагрузки и прочностные характеристики консоли летательного аппарата, возникающие в результате удара об упор при его раскрытии и стопорении на начальном участке полета, посредством динамического модуля в конечно-элементном программном комплексе на основании явной схемы интегрирования дифференциальных уравнений движения. В расчетной схеме учтено трение между составными частями, а именно между втулками и осью, упором и консолью, а также между стопором и консолью. Свойства материалов деталей сборки, подверженные значительному деформированию, заданы с использованием диаграммы пластичности. В результате моделирования определены силы реакции между наиболее нагруженными деталями сборки, максимальный прогиб консоли летательного аппарата, характеристики поперечных колебаний консоли и продольных колебаний отсека (амплитуды и длительности). Исследованы поля напряжений и деформаций в условиях динамического кратковременного нагружения. Верификация расчета проведена посредством сравнения результатов моделирования со значениями, полученными в ходе проведения натурного эксперимента по раскрытию консолей пиротехническим механизмом. Относительные деформации упора и отсека при ударе замерялись тензорезисторами. Для регистрации поворота консоли проводилась видеосъемка. Продемонстрирована хорошая сходимость с натурным экспериментом: величины, полученные численным методом расчета, отличаются от результатов эксперимента менее чем на 8%.

В работе рассмотрено три диффузора различной конструкции: профилированный, с отрывом по наружной стенке и отрывной диффузор. Представлены основные геометрические параметры диффузоров. Рассмотрено стендовое оборудование и отражены особенности проведения эксперимента. Для определения потерь полного давления в камере сгорания и перепада давления на стенках жаровой трубы, камера продувается воздухом последовательно меняя значения приведенной скорости потока на входе. Выполнено испытание камер сгорания с рассмотренными диффузорами и определены потери давления в камере и диффузоре. Результаты испытаний показали, что наименьшие потери давления наблюдаются в отрывном диффузоре при этом в профилированном диффузоре и диффузоре с отрывом по наружной стенке значение потерь находится практически на одном уровне [1].

Несмотря на то, что случайные процессы встречаются повсеместно, остаются сомнения, насколько они случайны, и не является ли эта случайность кажущейся, основанной лишь на ограниченности наших знаний.

Если неопределенность процессов, происходящих на квантовом уровне, сегодня уже в основном не вызывает сомнений, то стохастичность макропроцессов, и в частности, турбулентности, до сих пор является предметом научных дискуссий, хотя бы потому, что они описываются детерминированными уравнениями.

В работе показано, что уравнения Навье-Стокса, используемые для описания гидродинамических течений, теряют свои детерминированные свойства при их интегрировании вычислительными методами. Этим можно объяснить довольно успешное применение этих уравнений при решении многих практических гидродинамических задач при реализации турбулентных режимов течения. Однако такой подход описания турбулентных течений можно соотнести скорее с аналоговым моделированием турбулентности.

Для того чтобы контролируемым образом описывать как ламинарные, так и турбулентные режимы течения предлагается рассматривать уравнения Навье-Стокса в фазовом пространстве, расширенном за счет введения дополнительной переменной, характеризующей производство энтропии. Для ламинарных режимов течения производство энтропии принимает нулевое значение, дополнительное слагаемое исчезает, и осуществляется переход к уравнениям Навье-Стокса в их стандартном виде.

В работе рассмотрены вопросы возможности возникновения и поддержания недетерминированных – стохастических процессов в жидкости за счет существования несовместимых между собой граничных условий, а также способы их описания, применительно к турбулентному течению. Показано, что профиль скорости турбулентного течения может быть описан, как обобщенное решение задачи, являющееся суммой двух слагаемых, каждое из которых является произведением двух функций: одна из которых определяет одну из асимптот решения, а вторая определяет степень влияние этой асимптоты на общее решение в каждой точке исследуемой области.

С помощью этого подхода решена задача плоского течения Куэтта. Показано хорошее совпадение результатов с экспериментальными данными.

Предложен подход к обоснованию выбора граничных условий на твёрдой поверхности для течений различной степени неравновесности. Рассмотрены различные варианты постановки граничных условий: граничные условия прилипания, граничные условия скольжения пограничного слоя, а также явное описание межмолекулярного взаимодействия молекул газа с молекулами твёрдой поверхности, путём задания функции распределения молекул по скоростям. Численные эксперименты проводятся для плоского течения Куэтта.

Рассмотрена методология определения местоположения источника радиоизлучения в задачах радиотехнической разведки. Отмечено, что предложенная ранее модель позволяет определять местоположение источника. Однако при этом требуется проводить расчёт зон неопределённости.

Разработан алгоритм определения смещения оценок координат источника радиоизлучения относительно истинных значений для расчета зон неопределенности при использовании триангуляционного метода нахождения его местоположения. Проведено моделирование процесса определения местоположения источника радиоизлучения.

Для получения выходных данных предложено использовать базовый алгоритм TargetLocation. Он реализует метод триангуляции. При этом необходимо выполнить следующие шаги: вычисление размера базы триангуляции; определение углов треугольника; вычисление относительных дальностей источника от точек пеленгации; определение координат цели.

Основные этапы моделирования проведены в среде MATLAB. При этом выполнялись следующие процедуры: вычисление коэффициента корреляции и среднего квадратичного отклонения координат цели; вычисление размеров полуосей эллипса ошибок и углов между осью X и главной осью эллипса; корректировка размеров эллипса ошибок. Проведён анализ результатов моделирования.

Проведенный анализ результатов моделирования показал, что метод, заключающийся в отбраковке измерений и корректировке размеров эллипсов ошибок на величину смещения, дает зону неопределенности, охватывающую истинное местоположение источника радиоизлучения. Установлено, что данный метод позволяет повысить точность определения местоположения.

Представлена методика численного моделирования распределения электромагнитного поля в ближней зоне, создаваемого бортовой РЛС землеобзора авиационного базирования. Получены значения напряженности электрического поля и плотности токов, наведенных на корпусе блока аппаратуры, расположенного рядом с антенным полотном РЛС. Эти данные могут быть использованы при обеспечении электромагнитной совместимости бортовых радиоэлектронных средств. Показаны схемы выполнения лабораторных исследований и последовательность комплексных проверок аппаратуры на носителе, перечислены основные возникающие сложности. Отдельно рассмотрены проблемы, возникающие при проверках аппаратуры спутниковой навигации.

Описана актуальность и состояние разработки беспилотного летательного аппарата вертолетного типа легкого класса серии «Грач» отечественного производства. Исходя из специфики применения беспилотного вертолета с широкодиапазонной станцией радиоразведки в качестве целевой нагрузки сформулированы требования, предъявляемые к устанавливаемой на нем системе управления и передачи данных. Проанализировано соответствие установленной системы предъявляемым требованиям и показаны технико-экономические и эксплуатационные преимущества систем связи, базирующихся на сверхширокополосных сигналах. На основе ранее выполненных исследований, посвященных вопросам создания беспилотного летательного аппарата вертолетного типа легкого класса, а также генерации, обработки и излучения сверхширокополосных сигналов, сформулированы особенности и принципы построения сверхширокополосного канала связи, определяющие технический облик и характеристики системы управления, передачи данных и локальной радионавигации, устанавливаемой на летательном аппарате. Проанализированы и обоснованы технические характеристики системы управления и передачи данных, связанные с генерацией и обработкой импульсов, их излучением и оценкой помехоустойчивости антенных систем, выбором частотного диапазона, ширины полосы и вида сигнала, вопросов размещения системы на летательном аппарате, а также оценки возможности интеграции локальной навигационной системы в систему связи. Сделаны выводы о влиянии обоснованных технических характеристик на тактические — дальность связи, время полёта, взлётная масса и т.д.

На макете исследован коэффициент шума цифрового приемника с субдискретизацией. С учетом отсутствия малошумящего усилителя на входе макета коэффициент шума составил 41…52 дБ в полосе 18 ГГц. Поскольку высокая неравномерность коэффициента шума приводит к сужению динамического диапазона, для ее компенсации целесообразно использовать соответствующие эквалайзеры и усилители. На основе результатов измерений выполнена оценка реальной чувствительности канала комплекса радиомониторинга, которая для указанной выше полосы частот составила –95…–86 дБВт.

Статья посвящена исследованиям эксплуатации усилителей М-типа в различных режимах управления выходной мощностью, для реализации возможности многорежимной работы передающих модулей радиолокационных станций (РЛС) с использованием электровакуумных приборов (ЭВП) М-типа. Необходимость таких исследований возникла с повышением требований к мощным передающим модулям. Представлены результаты исследований различных методов управления выходной мощностью амплитрона. Рассмотрен принципиально новый способ управления выходной мощностью усилителей М-типа – управление рабочим напряжением с изменением величины магнитной индукции. Показано, что использование комбинированного метода управления выходной мощностью, совмещающего в себе управление входным сигналом, анодным током и управлением анодным напряжением позволит изменять выходную мощность усилителя в диапазоне более 11дБ.

В данной статье рассмотрен концептуально новый подход к обеспечению надежности, живучести и эффективности функционирования малого космического аппарата, учитывающий структурно-функциональные, структурно-технологические особенности управления, многокритериальный характер оценивания, анализа и выбора структуры и параметров бортовых систем малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли в условиях ограниченных бортовых ресурсов, деструктивных воздействий и постоянно растущей номенклатуры элементной базы космической техники.

Важное значение для обеспечения безопасности государства имеет применение пилотируемых комплексов воздушного мониторинга (разведки) в интересах оперативного принятия стратегических решений. Однако, применение таких комплексов зачастую осуществляется в экстремальных условиях, обусловленных климатическими (сложными метеорологическими) условиями, разрушающими воздействиями техногенных катастроф, опасностью применения средств противовоздушной обороны незаконными вооруженными формированиями, условиями ведения боевых действий и т.д.

В связи с этим, в статье предложен интегрированный пространственно-распределенный разведывательный авиационный комплекс, который в отличие от известных, включает в свой состав беспилотные летательные аппараты, состоящие под управлением бортовых операторов, находящихся непосредственно на пилотируемом авиационном комплексе ведения и управления разведкой (воздушным мониторингом).

Порядок применения такого комплекса рассмотрен для наиболее сложного случая: ведения воздушной разведки в условиях боевых действий при вскрытии наземной обстановки в два этапа. На первом этапе, при условии возможности радиоприема сигналов, например, радиосигнала бедствия, радиосигналов объектов разведки и т.д., ведется пассивная радио и радиотехническая разведка с использованием технических возможностей бортовых датчиков пилотируемого воздушного судна. На втором этапе осуществляется доразведка и разведка объектов интереса с использованием оптикоэлектронных и других средств, размещенных на беспилотниках.

Предлагая модернизацию элемента системы воздушной разведки (мониторинга) и, основываясь на системном подходе, важно понимать, как повлияет предложенное решение на вышестоящую систему – исполнительную, в частном случае – ударную. Для этого была разработана динамическая модель процесса разведывательно-ударных действий, представляющая собой граф состояний, с указанием временных и вероятностных параметров. В статье показано решение системы уравнений, составленных на основе графа состояний в виде временных зависимостей вероятностей состояний.

Предложенная модель обладает значительной общностью и может быть распространена на широкий спектр задач воздушного мониторинга в экстремальных условиях.

В статье рассматривается подход к формализации возможных стратегий реализации программ создания космической техники с учетом стратегических приоритетов и приоритетности программных мероприятий. В процедуре формализации стратегий предлагается использовать последовательность Фишберна и последовательный перебор различных вариантов.

Рассмотрена расчётно-логическая интеллектуальная система оптимального управления процессом нанесения гальванического покрытия на множество деталей-катодов. Система управления решает задачу поиска оптимального расположения нескольких катодов различной формы и размеров в гальванической ванне, для получения покрытий с минимальной неравномерностью.

В статье рассмотрены основные положения математического моделирования рабочего процесса газотурбинного двигателя. На основе проведенного анализа определены задачи и структура этапов идентификации разрабатываемой математической модели двигателя. Даны подходы к предварительной оценке экспериментальных данных по количественным и качественным показателям. Описан выбор корректируемых в процессе идентификации параметров и процесс их согласования с экспериментальными данными.

В заключение приведены рекомендации по процессу настройки модели при идентификации математической модели по данным проведенных испытаний.

Статья посвящена разработке новых критериев оптимизации функционирования изображающих устройств, установленных на сверхскоростных летательных устройствах. Рассмотрен случай размещения изображающей системы в составе летательного средства, передвигающейся со сверхвысокой скоростью. При отсутствии перекрытий соседних во времени формируемых изображений требуется сформировать новые критерии оптимизации таких систем. Предложены два критерия такой оптимизации и выявлены условия выполнения этих критериев.

Для обеспечения надежного функционирования БПЛА перспективным решением является беспроводная передача энергии через специализированные наземные базовые станции. Беспроводная передача энергии в настоящее время реализуется в виде лазерной или радиоволновой передачи энергии. Вместе с тем, такие системы энергоснабжения являются дорогостоящими, опасными для населения из-за высокой интенсивности лазерного луча и избыточного электромагнитного излучения. Частичным решением данной проблемы является совместной передача информации и энергии с единой базовой станции. Существует также другое решение проблемы - использование солнечных панелей. Однако, эффективность такого решения пока слишком низка. Предложен метод организации комбинированного энергоснабжения БПЛА, предусматривающий использование солнечных батарей и лазерной подпитки. Подробно рассмотрен случай облачного неба, когда БПЛА по определению летит на уровне нижней границы облачного покрова.

Сформулирована и решена задача нахождения оптимальной величины высоты этой границы при неизменной высоте верхней границы облачного слоя. Составлен соответствующий алгоритм реализации предложенного метода.

Оценка эффективности является неотъемлемой частью этапов разработки, испытаний и эксплуатации оптико-электронных систем (ОЭС). Отсутствие единой методики оценки эффективности оптико-электронных систем приводит к тому, что для сравнения различных систем используются различные методики оценки, в результате чего полученные результаты противоречивы и не дают объективных данных для принятия соответствующих решений на различных этапах жизненного цикла оптико-электронных систем, особенно на этапах определения технического задела в конкурсных работах. Одним из путей решения данной проблемы является разработка аналитической модели, которая может быть основой построения единого комплекса средств интеллектуальной поддержки проектирования и сопровождения оптико-электронных систем на всех этапах жизненного цикла.

Целью статьи является описание аналитической модели оценки эффективности оптико-электронных систем, в части касающейся модели шума системы «ОЭС-оператор».

Рассмотрены составляющие шума системы «ОЭС-оператор»: дисперсия шума зрительной системы оператора ОЭС и дисперсия шума, отображаемого на дисплее ОЭС. Приведены формульные зависимости составляющих дисперсии шума, отображаемого на дисплее ОЭС: это спектральная плотность шума на дисплее, полоса пропускания временного шума и полоса пропускания пространственного шума. Рассмотрена модель расчёта разности температур, эквивалентной шуму.

Приведён пример представления исходных данных в аналитической модели оценки эффективности оптико-электронных систем и проведена оценка влияния шума на такие показатели эффективности ОЭС как дальности обнаружения, распознавания и идентификации объекта.

Таким образом, рассмотрена реализация модели шума системы «ОЭС-оператор», являющейся составной частью единого программного комплекса средств интеллектуальной поддержки проектирования и сопровождения оптико-электронных систем на всех этапах жизненного цикла.

Представлены результаты исследований по формированию алгоритмов системы автоматического управления (САУ) преобразуемого беспилотного летательного аппарата (БЛА). Проведена сравнительная оценка различных способов реализации контуров управления траекторным и угловым движением БЛА с использованием пропорционально-интегро-дифференциального, линейно-квадратичного, нелинейного регуляторов, а также метода обратной задачи динамики с целью определить преимущества и недостатки того или иного способа.

Изложена методика решения задачи быстродействия для космического аппарата, реализующего перелет между двумя планетами, при помощи параметризации закона управления и использования двух современных биоинспирированных алгоритмов условной глобальной оптимизации – методов, имитирующих поведение стай серых волков, стай горбатых китов.

Данные алгоритмы относятся к классу методов роевого интеллекта, особенностью которого является возможность обмена информацией между особями. Предложена методика нахождения оптимального программного управления нелинейными непрерывными детерминированными динамическими системами в условиях, когда правый конец промежутка времени функционирования системы не фиксирован. Программное управление ищется в классе разложений по различным системам финитных базисных функций с неопределенными коэффициентами.

Предложенная методика применяется для решения задачи оптимального управления солнечным парусом, используемым для перелета с орбиты Земли на орбиту Меркурия за минимальное время при одновременном обеспечении выполнения требований к параметрам конечной орбиты. Сформировано алгоритмическое и программное обеспечение двух биоинспирированных алгоритмов. Приводятся рекомендации по выбору параметров алгоритмов для решения типовых модельных задач оптимизации и прикладной задачи управления солнечным парусом.

Целью исследования является получение макромеханических величин с помощью квантово-механических дифференциальных уравнений. Величины механического движения различных порядков порождаются формальными аналогами уравнения Шредингера. К таким величинам относятся как известные (масса, импульс, кинетическая энергия), так и неизвестные (интегральный вектор Умова для кинетической энергии, обратный импульс и др.). Собственно уравнение Шредингера формально порождает величину механического движения нулевого порядка mv⁰ (в том смысле, что она в уравнении Шредингера содержится). Величина механического движения первого порядка mv¹ порождается формальным аналогом уравнения Шредингера, являющимся комбинацией собственно волновой функции и ее градиента. Для величин движения с положительной степенью скорости порядок временных производных выше, чем пространственных. Для величин с отрицательной степенью — выше порядок пространственных производных

Получены аналитические соотношения для определения параметров траекторий свободного (по инерции) сферического движения космического аппарата как твёрдого тела, обеспечивающих переориентацию его оси динамической симметрии в заданное положение. Введена каноническая система координат, в которой углы ориентации связанной системы координат со временем изменяются линейно. Указана особенность, объясняющая неоднозначность определения начального значения угла собственного вращения, и предложен вариант устранения указанной неоднозначности. Показано, что формирование траектории сферического движения твёрдого тела, обеспечивающей перенацеливание оси динамической симметрии в требуемое положение за заданное время, является базовой задачей при выборе управления переориентацией в импульсной постановке. Получаемые решения позволяют достаточно точно оценивать длительность процесса перенацеливания оси динамической симметрии космического аппарата и потребных энергозатрат.

В работе используется алгоритм решения нелинейных краевых задач, основанный на применении метода дифференцирования по параметру, позволяющий проводить расчеты составных мягких оболочек канонических форм меридиана в диапазоне больших перемещений и деформаций при произвольных свойствах материала оболочки и условиях нагружения и закрепления. Для минимизации произвольных действий вычислителя при подборе параметров алгоритма предлагается использование метода автоматической сегментации интервала интегрирования краевой задачи. Исследование результатов применения указанного метода выполнено на примерах, имеющих аналитическое решение задач о раздувании цилиндрической оболочки из материала Муни-Ривлина, закрепленной на торцах подвижным шарниром, и полусферической оболочки из неогуковского материала, закрепленной на экваторе подвижным шарниром. Показано, что использование метода автоматической сегментации позволяет добиться оптимального сочетания точности решения и скорости сходимости итерационных процессов решения задачи. При этом в случае, когда на интервале интегрирования возможно появление сингулярных коэффициентов в разрешающей системе уравнений, для использования алгоритма метода автоматической сегментации требуется разработка вспомогательных приемов. Для иллюстрации указанного положения приведен пример исследования не имеющей аналитического решения задачи о раздувании полусферической оболочки из неогуковского материала, закрепленной на экваторе неподвижным шарниром.

В работе представлены результаты моделирования деформированного состояния и уровня концентрации напряжений вблизи микро-размерных отверстий. Построены аналитические решения о деформациях бесконечной пластины, содержащей круговое отверстие, в рамках нескольких упрощенных однопараметрических моделей градиентной теории упругости (ГТУ). Для построения решения использован новый вариант представления общего решения ГТУ в перемещениях в форме Папковича-Нейбера, который сводится к использованию стандартного разложения Гельмгольца для градиентной составляющей поля перемещений. На основе построенных решений исследован прогнозируемый характер изменения концентрации напряжений и деформаций вблизи отверстий при уменьшении их диаметра. Показано, что выбор подходящего варианта упрощенной модели ГТУ и идентификация масштабных параметров для конкретных типов материалов может проводиться на основе определения разрушающих нагрузок для образцов, содержащих отверстия различного диаметра (с минимальным размером до ~100 мкм). Также показано, что проведение идентификации возможно на основе прямых методов измерения полей деформаций вблизи малоразмерных отверстий, например, с использованием методов корреляции цифровых изображений.

Представлен новый подход для составления уравнений колебаний упругих конструкций, имеющих циклически симметричную структуру. Упругие элементы конструкции, работающие на растяжение, кручение и изгиб, соединенные между собой, рассматриваются как конечные элементы. Перемещения и углы поворотов в узлах, которые расположены симметрично относительно центральной оси конструкции, выражаются через шесть обобщенных координат узла. Для такого представления используются тригонометрические функции ортогональные на дискретном множестве равноотстоящих точек. Таким образом, уравнения колебания распадаются на отдельные группы уравнений, имеющих размерность шестого порядка.

В статье рассматривается постановка задачи гидроупругости геометрически нелинейных пластин с вязкой несжимаемой жидкостью и возможность реализации данной задачи с использованием компьютерных программных средств, как инструментов поддержки принятий решений. Рассматривается модель механической системы, состоящей из двух пластин взаимодействующих через слой вязкой несжимаемой жидкости, одна из которых является упругой геометрически нерегулярной нелинейной и удерживается свободным опиранием на краях, а вторая совершает гармонические колебания в вертикальной оси относительно первой и является абсолютно жесткой.

Поставлена задача анализа динамических характеристик трехслойной цилиндрической оболочки с дискретным заполнителем, представляющим собой регулярную систему конусообразных ячеек, используя метод конечных элементов. В работе представлены результаты исследования влияния геометрических параметров трехслойной панели с конусообразным дискретным заполнителем на частотные характеристики. Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о том, что при увеличении толщины, а соответственно — и жесткости заполнителя, собственная частота снижается, однако при увеличении толщины несущих слоев наблюдается увеличение значений собственных частот.

В данной работе предлагаются две методики расчета ребристых пластин, подкрепленных перекрестной системой ребер жесткости: методика расчета на прочность при определении напряженно-деформированного состояния (НДС) и методика расчета на устойчивость при определении критической нагрузки. Для реализации алгоритмов расчета применялись математические пакеты Mathcad и Maple. Проведен сравнительный анализ результатов, полученных по предлагаемым методикам, с результатами, полученными методом конечных элементов в программном комплексе MSC Patran/Nastran. Анализ показал хорошее соответствие результатов расчета, как по НДС, так и по критической нагрузке.

Изложен бессеточный алгоритм численного решения системы уравнений Навье-Стокса для вязкого газа. Рассмотрено решение модельной задачи сверхзвукового обтекания сферы. Полученные результаты показали хорошее согласование с эталонными значениями параметров газа на обтекаемой поверхности и приближённо-аналитическими выражениями для конвективного теплового потока от газа к поверхности и положения головной ударной волны.

Статья посвящена исследованию динамики посадки автоматических космических аппаратов (АКА), совершающих посадку на планеты и их спутники. Амортизация АКА при посадке осуществляется с помощью энергопоглотителей одноразового применения, размещенных в посадочном устройстве (ПУ). Разработана динамическая модель процесса посадки с учетом упругости конструкции ПУ. Для определения сил и моментов, действующих на АКА от элементов конструкции ПУ разработан и представлен алгоритм определения деформации элементов конструкции для опор ПУ, контактирующих с грунтом. Приведены результаты расчетов динамики посадки аппарата для случаев посадки в которых реализуются максимальные перегрузки и устойчивость аппарата к опрокидыванию при посадке на склон. Даны рекомендации для обеспечения устойчивости аппаратов, совершающих посадку на кометы и спутники с малой гравитацией.

В работе обоснована возможность применения теплонасосной установки для термостатирования объектов ракетно-космических комплексов. Проведен анализ существующих и перспективных систем термостатирования и подходов к определению термодинамической эффективности тепловых машин. Показана целесообразность использования эксергетического КПД, который характеризует полноту преобразования равноценной энергии. Разработана методика и представлены результаты сравнительного анализа теплового насоса и химического источника тепла. Сформулировано условие для рационального выбора источника тепла в системах термостатирования ракетно-космических комплексов. Предложена схема системы термостатирования на базе теплонасосной установки и паракомпрессионной холодильной машины.

В статье рассмотрены особенности функционирования системы мониторинга угроз информационной безопасности транспортной сети передачи данных 6G. В частности, проведен анализ логической структуры типовой системы мониторинга. Предложены основные принципы организации функционирования системы классификации и фильтрации трафика транспортной сети передачи данных 6G при применении технологии SDN. Кроме того, авторами представлены пути решения задачи фильтрации и мониторинга на основе сформулированных принципов. Описаны пути устранения опасной уязвимости CVD-2021-0047.

В системах когнитивного радио, в том числе в программно-определяемых радиосистемах важной задачей является распознавание типа модуляции принимаемых сигналов при различных соотношениях сигнал/шум в канале связи. Среди задач радиомониторинга стоит схожий вопрос не только обнаружения фактора выхода в эфир, но и определения конкретного типа сигнально-кодовой конструкции, что требует обязательной достоверной оценки типа и позиционности модуляции.

В статье предложена система для распознавания типа модуляции сигналов на основе нейронной сети с использованием ПЛИС.

Аппаратно-программный комплекс состоит из отладочной платы Digilent Zedboard, трансивера на базе AD9361 и сопроцессора DPU. Классификация типов модуляции происходит при помощи нейронной сети, вычисления которой производятся на конфигурируемом сопроцессоре, реализованном на ПЛИС, что позволяет уменьшить задержку между приемом сигнала и принятием решения о типе модуляции.

Система распознает тип модуляции с достоверностью не менее 0,7 при отношении сигнал/шум около 2 дБ без предварительного установления синхронизации. Показано, что по сравнению с традиционными методами определения типа модуляции и методами на основе статистических характеристик сигнала применение предложенной системы позволит снизить требования соотношения сигнал/шум для систем когнитивного радио и радиомониторинга при большом количестве применяемых типов модуляции сигналов.

На макете исследованы ошибки определения частотно-временных параметров импульса в цифровом приемнике с субдискретизацией. Основным преимуществом такого приемника является возможность программной адаптации к решаемым задачам и сигнальной обстановке. Исследована зависимость величины ошибок от несущей частоты и длительности импульса. Наибольшие ошибки соответствуют коротким импульсам. Полученные ошибки являются приемлемыми для большинства практических задач.

Поскольку переход на субмиллисекундный уровень точности оптических угломерных измерений в космосе в ближайшее время является неизбежным, а совместное использования космического оптического дугомера-интерферометра и оптических лазерных маяков позволит существенно повысить точность измерения снабженных маяками космических аппаратов (КА). Малые массо-габаритные характеристики маяков и их невысокое энергопотребление позволяют дооснащать уже готовые к запуску аппараты оптическими маяками, не выходя за пределы экономии массы конструкции КА [1-5].

Проектируемый космический оптический дугомер-интерферометр «ЛИДА» способен достигать точности определения координат КА, снабженных оптическими маяками, почти на четыре порядка выше, чем достигается в настоящее время при контроле околоземного космического пространства (ОКП). Наблюдение космическим оптическим дугомером-интерферометром КА системы ГЛОНАСС, при условии оснащения их оптическими лазерными маяками, позволит повысит точность определения координат КА этой группировки до сантиметрового уровня (или даже лучше). Измерения угловых положений КА, имеющих бортовой оптический маяк, с помощью космического оптического дугомера-интерферометра приведут к ошибкам по положению в тангенциальном направлении даже на дальностях 1 млн. км, не превышающим размеров КА, что может представлять интерес для фундаментальной науки, — например, для уточнения величины гравитационной постоянной и масштабов Солнечной системы.

В статье рассматривается возможность использования структурных отличий смеси полезного сигнала и шума и просто шума для приема слабых сигналов в системах передачи цифровой информации. В работе показано, что для использования структурных отличий для задачи обнаружения радиоимпульса на фоне шумов и помех необходимо использовать нелинейное преобразование. Одним из технических решений является использование фазового детектора. Показана возможность использования результатов исследования для создания двухканальных приемных устройств с повышенной помехозащищенностью для передачи цифровых сигналов. Показана возможность существенного повышения помехоустойчивости приемного устройства за счет применения дополнительного канала приема с использованием фазового детектора. Данный способ приема сигнала может успешно использоваться в районах, удаленных от городов, где нет развитой структуры интернет связи, однако задача передачи цифровой стоит достаточно остро. В качестве, примера области использования маломощных систем передачи цифровой информации, можно привести области народного хозяйства, входящие в государственные программы, такие как «дальневосточный гектар» и аналогичные целевые программы, финансируемые из местных бюджетов областей и регионов Российской Федерации.

В работе исследуется возможность применения численных методов оптимизации второго порядка для решения задач стохастического программирования с функцией вероятности в качестве критерия и/или ограничения. Приводятся формулы вычисления вторых производных гладкой аппроксимации функции вероятности по элементам вектора управления. На ряде примеров проводится сравнение гладких аппроксимаций производных первого и второго порядка с соответствующими конечными разностями точной функции вероятности, подтверждающее хорошую точность аппроксимации. Также в работе решается задача формирования инвестиционного портфеля с логарифмической функцией потерь и вероятностным критерием.

В статье рассматривается задача организации обработки быстроменяющихся телеметрируемых параметров и контроля по ним технического состояния бортовых систем космических средств, которая является особенно актуальной в условиях ограничений, накладываемых ее выполнением в режиме реального времени, т.е. при ведении «репортажа» о полете ракеты-носителя. Новизна методики заключается в обосновании порядка выбора оцениваемых характеристики бортовых систем с учетом удовлетворения требований по полноте принимаемого решения в условиях временных ограничений. Приведен пример практического расчёта применения методики и сделаны выводы о целесообразности её применения при анализе технического состояния бортовых систем космических средств.

В классической задаче оптимального управления непрерывными системами допустимое управление, как правило, кусочно-непрерывное (либо ограниченное измеримое). Эта задача рассматривается в классе кусочно-постоянных управлений с учетом затрат на переключения управления. Такая постановка задачи является частным случаем задачи оптимального управления гибридными системами. На основе необходимых условий оптимальности кусочно-постоянного управления, разработан численно-аналитический алгоритм решения поставленной задачи. Решен академический пример оптимального гашения малых колебаний маятника с минимальными энергетическими затратами в классе кусочно-постоянных управлений. Получено оптимальное кусочно-постоянное управление с минимальным количеством переключений, обеспечивающее заданную точность (по функционалу) в сравнении с оптимальным кусочно-непрерывным управлением.

С развитием беспроводных протоколов реконфигурируемые вычислительные системы, состоящие из множества процессорных модулей, продолжают своё развитие. Системы, построенные на беспроводных протоколах, рассматриваются как перспективные для построения реконфигурируемых систем. Целью данной работы является уменьшение временных затрат, способствующих повышению быстродействия реконфигурируемой системы реального времени. Методы исследования, применяемые в данной работе основаны на определениях теории множеств, графов, теории вероятности и математической статистики. В частности, за основу методики взят графо теоретический подход к распределению, дополненный введением системы критериев реконфигурируемой вычислительной системы реального времени, построенной на беспроводном протоколе. Задачей исследования является разработка методики построения вычислительной сети на основе беспроводного протокола, обеспечивающей обмен данными между пространственно разнесенными процессорными модулями, а также разработка алгоритма построения вычислительной сети, реализующего разработанную методику. В данной работе представлены разработанная методика и алгоритм построения вычислительной сети на основе беспроводного протокола. Новизной разработанной методики является введение коэффициента расстояния для более точного выбора предпочтительного процессорного модуля беспроводной сети. Разработанная методика и алгоритм вычислительной системы реального времени, построенной на беспроводном протоколе позволяет обеспечить организацию оптимального распределения задач в реконфигурируемой вычислительной системе. На основании представленного алгоритма представляется возможным разработка программного обеспечения для распределения вычислительных задач на процессорные модули с целью уменьшения временных затрат на передачу данных внутри системы.

Рассматривается применение нейро-нечеткого векторно-матричного адаптивного подхода при расчете коэффициента камеры сгорания газотурбинного двигателя с целью повышения точности расчетов, сокращении времени обучения, расширении область применения исследуемых алгоритмов при автоматизации недетерминированных объектов в системе MISO.В работе получены аналитические выражения предикатов нейро-нечеткого векторно-матричного адаптивного подхода и их графическое представление, а также проведены исследования в области проектирования нейро-нечеткого адаптивного измерителя окислителя газотурбинного двигателя.

При решении задач охраны и обороны критически важных объектов от действий противника возникает проблема повышения эффективности группового управления робототехническими комплексами (РТК) в условиях недетерминированной динамической внешней среды. Существующий в настоящее время методический аппарат оценки эффективности группового управления РТК не в полной мере учитывает особенности недетерминированной среды. В статье рассматривается методический подход, позволяющий на основе вероятностно-временных характеристик оценить качества адаптивного группового взаимодействия комплексами по противодействию противнику с учётом изменяющейся фоноцелевой обстановки.

В статье рассмотрена технология SQLite, ее основные элементы и операции при работе с базой данных (БД) в Qt. Представлен путь агрегирования данных в общем виде и в укрупненных показателях. Предложена методология создания БД производства СВЧ-компонентов на основе низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (LTCC) с применением технологии SQLite фреймворка Qt.

В предлагаемой методике сплайн-вейвлеты, построенные на основе неравномерной схемы подразделения и схемы подъема, применяются к задачам теории упругости. Выбор таких базисных функций обоснован тем, что, вейвлеты по сравнению с другими базисными функциями обладают рядом преимуществ. Во-первых, использование схемы подъема позволяет строить вейвлеты с заданными свойствами: гладкость, компактный носитель, симметрия, нужное число нулевых моментов, обращение в нуль на границе области функций, соответствующих не граничным вершинам сетки. Во-вторых, высокая скорость убывания вейвлет-коэффициентов. Это позволяет, ограничиваясь небольшим количеством слагаемых в разложении, получать достаточно точные приближения функции. В-третьих, наличие быстрых каскадных алгоритмов нахождения коэффициентов разложения функции по вейвлетам.

В настоящей статье представлена математическая модель преобразуемого беспилотного летательного аппарата («конвертоплана») и архитектура единой для всех режимов полета системы автоматического управления конвертоплана. Выполнено моделирование типовых режимов полета БЛА, а также проведен анализ возможности обеспечения управляемости в случае отказа органов управления.

Цель исследования состоит в обобщении принципа комбинации движений на круговые движения. Актуальность работы обусловлена тем, что в технических системах, в том числе в авиационной и космической технике, в частности, в авиационных трансмиссиях, подшипниках, орбитальных системах, вертолетных механизмах и многих других широко распространены комбинированные вращательные движения, и при конструировании важно представлять характер суммарного движения. Установлено, что при вращениях в противоположные стороны траектория суммарного движения представляет собой эллипс. При вращениях в одну сторону траектория суммарного движения представляет собой окружность. При круговых движениях с кратными скоростями траектории суммарного движения представляет собой улитки. Практический аспект исследования определяется тем, что полученные формулы могут непосредственно использоваться в САПР при выполнении конструкторских работ.

Исследуются условия симметрии градиентных теорий упругости. Обсуждаются специфические свойства симметрии тензоров модулей упругости шестого ранга, и выделяется условие симметрии, которое характерно только для градиентных теорий. Рассматриваются модели Миндлина, связанные с первой и второй формой потенциальной энергии, ибо остальные градиентные варианты теорий упругости являются их частными случаями. Исследуется вариационная постановка градиентной упругости общего вида и роль условий симметрии, по вторым индексам в каждой тройке индексов. Доказывается, что в общем случае, что это условие симметрии является основой для формулировки условия корректности краевых задач при математической постановке градиентный теорий упругости. Отмечается необходимость требований симметрии модулей упругости (или тензоров третьего ранга для моментов по последней паре индексов) в случае, если поверхность тела имеет ребра, а также для класса так называемых векторных моделей.

Представлены физико-математические модели равновесной одномерной детонации с учетом уравнения состояния реального газа. Приведен оригинальный вычислительный алгоритм для построения равновесной детонационной адиабаты с применением упрощенного вириального уравнения состояния реального газа. Проведено исследование детонационных характеристик метано-воздушной горючей смеси при различных начальных условиях. В частности, получено, что скорость детонации Чепмена-Жуге при повышенных начальных давлениях может более чем на 10% превышать рассчитанную по идеальной модели. На основе анализа результатов численного моделирования подтверждена необходимость учитывать свойства реального газа для детонирующих смесей в области высоких давлений.

В работе представлена математическая модель обтекания высокоскоростным потоком тела с газодинамическими органами управления, которая учитывает процессы химической кинетики, протекающие в воздухе при высоких температурах. Набегающий высокоскоростной поток представлен химически активной смесью, состоящей из пяти компонентов. Проведенная верификация математической модели показала, что данные, получаемые в результате моделирования, имеют достаточную точность и позволяют проводить изучение процессов, протекающих вблизи тела с газодинамическими органами управления обтекаемого высокоскоростным потоком.

Рассматривается соединение трубопроводов с не контактирующими фланцами, которое герметизируется за счёт установки в узел Z-образного металлического уплотнения. Ставится вопрос о необходимости оценки соединения на предмет отрыва кромок уплотнения от поверхностей фланцев. Данную проверку следует проводить перед расчётом на герметичность, поскольку может оказаться, что под действием внутреннего давления в магистрали или внешней осевой силы клиновидная кромка уплотнения отрывается от поверхности фланца, что приводит к невозможности выполнения соединением герметизирующих функций.

Исследуются механические характеристики нового композиционного материала. Изготовлены балочные образцы прямоугольного поперечного сечения из алюмостеклопластикового слоистого композиционного материала. Композит представляет собой пакет алюминиево-литиевых и стеклопластиковых листов толщиной 0,3—0,35 мм. Эффективные модули упругости полученного таким образом композиционного пакета определены путем эксперимента на квазистатическое одноосное растяжение. Проведены основные динамические испытания консольно закрепленных балочных образцов исследуемого алюмостеклопластикового слоистого композиционного материала на свободные затухающие колебания, возбуждаемые кинематически путем задания начального перемещения свободного конца балки либо динамически путем задания поперечной ударной нагрузки. Получены амплитудно-частотные характеристики колебаний образцов различных геометрических размеров, выявлены пики на амплитудно-частотных характеристиках, соответствующие резонансной частоте колебаний по первой собственной форме. Вычислены эффективные модули упругости композиционного материала. По ширине пика амплитудно-частотной характеристики в окрестности резонансной частоты определены коэффициенты демпфирования композиционного пакета. Проведена соответствующая статистическая обработка результатов эксперимента, выявлен разброс результатов, соответствующих образцам различной ширины. Для оценки точности полученных в результате экспериментальных измерений характеристик материала получено точное решение прямой задачи о свободных колебаниях композиционной балки слоистой структуры с заданными физическими постоянными. Построена модель поперечных колебаний балки, учитывающая деформации поперечного сдвига, но пренебрегающая деформациями обжатия сечения. В качестве кинематических переменных приняты продольное и поперечное перемещения точки на линии, соединяющей оси симметрии поперечных сечений, и угол поворота сечения относительно поперечной оси. Записаны соотношения для деформаций, получены выражения для кинетической и потенциальной энергии деформирования балки. Уравнения движения и их естественные краевые условия получены вариационным путем. Поставлена краевая задача о гармонических колебаниях консольно закрепленной балки, получено соответствующее вековое уравнение. Это уравнение является трансцендентным и решается численно. Для учета эффекта демпфирования применен метод комплексных модулей. Частоты и декременты колебаний, полученные на основе численно-аналитического решения прямой задачи, вполне удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным.

Предложена методика топологической оптимизации геометрии подкрепляющих элементов плоских панелей, нагруженных сосредоточенными силами. Методика основана на численном решении задачи о деформациях панели переменной толщины. Параметром оптимизации является толщина панели, задаваемая через фиктивную функцию плотности. Целевой минимизируемой функцией является полная энергия деформаций панели. В результате решения задачи оптимизации определяется расположение ребер жесткости, которые обеспечивают при собственной минимальной массе максимальное повышение жесткости конструкции. Достоинствами предлагаемой методики по сравнению со стандартными подходами топологической оптимизации являются сниженные требования к вычислительным ресурсам и возможность получения геометрии ребер жесткости, которая может быть изготовлена, например, фрезерованием. В работе исследована эффективность применяемого подхода в сравнении с вариантами регулярного оребрения панелей. Показано, что для некоторых вариантов нагружения массовая эффективность оптимизированных конструкций может быть более чем в 2-5 раз выше в сравнении наилучшими вариантами регулярного оребрения. Рассмотрены варианты применения в численных расчетах, как классической теории пластин, так и уточненной теории с учетом трансверсального сдвига. Установлено, что в рассматриваемых задачах оптимизации с условием минимизации полной энергии деформаций более эффективным является применение классической теории.

Развиваются научно-методологические основы решения задач динамики объектов технологического и транспортного назначения, работающих в условиях повышенных вибрационных динамических нагрузок. Цель предлагаемого исследования заключается в разработке детализированных подходов в анализе динамических свойства технических средств (машин, оборудования, приборов), расчетные схемы которых отображаются в виде механических колебательных систем с несколькими степенями свободы. Используется аналитический аппарат системного анализа и его приложений к задачам динамики машин, защиты оборудования и приборов от вибрационных воздействий, что составляет основу подходов в обеспечении безопасности и надежности эксплуатация технических средств. Рассмотрен эффект сближения частот динамического гашения колебаний к одной из собственных частот. Показана редукция механической системы с двумя степенями свободы к системе с одной степенью свободы. Приводятся данные численного моделирования.

Исследуется нестационарное деформирование тонкой неограниченной по длине круговой цилиндрической оболочки постоянной толщины при воздействии на ее боковую поверхность сосредоточенной и распределённой по произвольной области нагрузки с переменной во времени амплитудой. Материал оболочки полагается линейно упругим, анизотропным и обладающим симметрией относительно ее срединной поверхности. Движение оболочки рассматривается в цилиндрической системе координат, связанной с осью цилиндрической оболочки, и описывается при помощи гипотез Киргофа-Лява, а искомая функция нормального нестационарного перемещения строится на связи функции Грина с функцией действующей нагрузки при помощи интегрального оператора типа свертки по пространственным переменным и времени. Функция Грина для анизотропной оболочки представляет собой решение специальной задачи о воздействии на оболочку сосредоточенной нагрузки, математически моделируемой дельта-функцией Дирака. Для построения функции Грина применяются разложения в экспоненциальные ряды Фурье, интегральное преобразование Лапласа по времени и интегральное преобразование Фурье по продольной координате. Обратное интегральное преобразование Лапласа выполняется аналитически, а оригинал интегрального преобразования Фурье находится с использованием численных методов интегрирования быстро осциллирующих функций. Интегралы сверки функции Грина с функцией нагрузки берутся при помощи квадратурных формул методом прямоугольников. В качестве численных примеров рассмотрены распространения нестационарных возмущений в неограниченной оболочке для нескольких вариантов симметрии упругой среды.

Представлен метод повышения точности пеленгации принимаемого информационного сигнала. Метод использует возможности доступные при реализации приёмной антенны как цифровой антенной решётки, то есть с применением технологии цифрового формирования лучей (digital beamforming). Суть метода состоит в повышении необходимой точности пеленгации благодаря свертке принятого сигнала с ним же после детектирования. Представлены описание модели и результаты моделирования на примере малоразмерной цифровой антенной решётки для обеспечения космической связи.

В ряде случаев разработку алгоритмов управления многорежимными системами (в частности, малыми космическими аппаратами) приходится осуществлять в условиях априорной неопределенности о действии внешних возмущений, значениях параметров и характеристиках объекта управления. Реализация требований многофункционального и многорежимного отказоустойчивого и самовосстанавливаемого управления в указанных условиях тесно связана с оцениванием их структурно-функциональной живучести. В данной статье предлагается метод оценивания структурно-функциональной живучести бортовых систем малых космических аппаратов, основанный на концепции параметрического генома структуры системы управления и позволяющий учитывать различные варианты задействования режимов функционирования.

Система контроля и управления доступом является важным элементом обеспечения безопасности доступа в здание. Одним из опасных источников электромагнитных помех для таких систем являются посетители здания, которые часто имеют накопленное статическое электричество. При прохождении через турникет может произойти электростатический разряд, который может привести к возникновению наведенных помех в линиях связи и линиях вторичной сети электропитания. Наведенные помехи могут привести к нарушению помехоустойчивости системы контроля в виде кратковременных отказов. В работе предложена имитационная модель для исследования наведенных помех при воздействии электростатического разряда на турникет. Результаты моделирования дают представление о параметрах наведенных помех в проводных линиях системы контроля. На основе параметров наведенных помех проводится оценка качества функционирования элементов системы при воздействии электростатического разряда. При этом возможно временное нарушение функционирования электронных элементов системы. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными.

В статье рассматривается разработанные модель, алгоритм и устройство расположения задач в реконфигурируемых вычислительных системах позволяющие снизить время поиска конфигурации. Модель описывает построение устройства и четыре условия расположения вершин между ПЛИС, позволяющих уменьшить вычислительную сложность алгоритма. Разработанный алгоритм в совокупности процедур выбора, хранения и присвоения допускает реализацию на текущих аппаратных средствах. В ходе экспериментальных исследований разработанного устройства проводился анализ быстродействия и полученной конечной конфигурации, показавший, что время работы алгоритма зависит от количества вершин. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что разработанное устройство быстрее аналогичных программных средств в 5,17 раза. Таким образом, о преимуществе аппаратной реализации представленного метода и алгоритма.

В качестве исследуемой технологии была выбрана технология низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (LTCC). В процессе внедрения LTCC технологии были выявлены проблемы, связанные с взаимным влиянием большого количества параметров на каждом этапе производства на качество выпускаемой продукции. Для повышения качества производства СВЧ-компонентов предложена методология структурно-параметрического описания (СПО) технологии LTCC. На основе этой методологии была разработана база данных MS Access. Технология Access не позволяет делать многопользовательские, распределенные системы, для решения этой проблемы предлагается использовать систему управления базами данных (СУБД) ADO.NET, которая рассмотрена подробно в данной статье.

В настоящее время изучение физических особенностей бортовых авиационных систем является основным способом оценки их эффективности и работоспособности перед началом летных испытаний. В связи с возникновением новых систем требуется их детальная отработка еще до установки на борт. В ходе расширения функциональности применения летательных аппаратов разработки ПАО laquo;Компания laquo;Сухойraquo; возникла необходимость решения проблемы оптимизации геометрии воздушных систем при совместных расчетах гидравлических и тепловых процессов. Для этого применяются специальные программные комплексы, позволяющие воспроизвести реальные процессы изменения параметров таких систем с помощью математических моделей, достаточно точно описывающих характеристики и конструкцию этих систем. Настоящая работа посвящена отработке системы воздушного охлаждения (СВО) в программном комплексе SimInTech. Было смоделировано два случая отработки системы, в ходе исследования более полно отражена реальная картина работы СВО. Применение математического моделирования в программном комплексе SimInTech обеспечило возможность исследования физических особенностей системы, а также выявления её недостатков с целью их устранения на ранних стадиях проектирования.

В настоящей статье предложено решение задачи автоматического завершения полета вертолета транспортной категории в чрезвычайной ситуации. Данный режим включает в себя последовательное выполнение в автоматическом режиме следующих алгоритмов: «приведения в горизонт» из сложного пространственного положения, автоматическое возвращение в заданную точку на постоянной высоте, снижение и торможение до зависания на безопасной высоте, посадка.

В статье обоснована целесообразность повышения качества подготовки специалистов в области радиоэлектронной борьбы. Разработана методика обоснования дополнительных требований к подготовке специалистов радиоэлектронной борьбы. Обосновано использование математических методов и моделей при обработке экспертной информации в интересах ранжирования требований к подготовке специалистов. Сформулированы дополнительные требования к подготовке специалистов радиоэлектронной борьбы.

На основе и в терминах классической механики доказаны три теоремы, связанные с излучением ускоренных электрических зарядов. Общеизвестным обстоятельством является то, что центростремительная сила работы не совершает, (поскольку скалярное произведение ортогональных векторов необходимо равно нулю). Доказательства теорем 1 и 2 выполнены в терминах сил. Для инертных тел переход к терминам ускорений осуществляется в соответствии со вторым законом Ньютона. Для электрических зарядов переход к терминам ускорений осуществляется в соответствии с теоремой 3. Исходным пунктом исследования является достоверное утверждение. С ним выполняется ряд математически корректных преобразований. Следовательно, результат является необходимо достоверным. Результаты исследования могут использоваться при построении теоретических моделей явлений и процессов, а также учитываться в технических приложениях.

В статье приведены результаты исследования воздействия частиц на конструкцию космического аппарата. Рассмотрен процесс образования кратеров, эквивалентных напряжений при скоростях 1, 1.5 и 2 км/с. Представлены графики полных напряжений по толщине преграды и изменение глубины кратеров по времени.

В статье рассмотрена задача в нелинейной постановке о колебаниях твердого тела с осесимметричной полостью вокруг горизонтальной оси OY и полностью заполненной двумя идеальными и несжимаемыми жидкостями. Получены нелинейные дифференциальные уравнения, описывающие нелинейные колебания твёрдого тела и поверхности раздела двух жидкостей в окрестности основного резонанса колебаний жидкостей. Для сосуда круглой цилиндрической формы гидродинамическая нелинейная задача сведена к последовательному решению линейных краевых задач. Полученные решения краевых задач в виде цилиндрических функций использовались для вычисления линейных и нелинейных гидродинамических коэффициентов в уравнениях колебаний рассматриваемой механической системы.

Изложен бессеточный метод численного решения системы уравнений движения невязкого сжимаемого газа в двумерной и трёхмерной постановке. Описан способ построения набора узлов расчётной области для заданной геометрии. На примере решения модельной задачи численного моделирования сверхзвукового течения газа вокруг сферы продемонстрирована применимость рассматриваемого подхода к задачам обтекания. Проведённый сравнительный анализ показал хорошее согласование полученных результатов моделирования с другими вычислительными методами.

Рассматриваются результаты исследования взаимодействия струйных органов управления с высокоскоростным набегающим потоком при различных числах Маха. В качестве объекта исследования выбрана коническая поверхность, с рядом отверстий по образующей, через которые происходит вдув газа. Показана вихревая структура течения вблизи места вдува газовых струй. Проведено исследование влияния мест вдува и различных чисел Маха набегающего потока на вихревые структуры, а также эффективность работы органов управления движением.

В статье рассмотрен разрабатываемый программно-аппаратный комплекс для проведения весовых экспериментов с помощью тензометрических весов (3-КВТ) позволяющий автоматически проводить запуск сверхзвуковой аэродинамической трубы СТ-3 (САТ СТ-3) и замер сил, воздействующих на модель летательного аппарата (ЛА), на протяжении всего времени работы САТ СТ-3.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием САТ СТ-3 в аэродинамической лаборатории Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского.

Вычисляются аэродинамические силы, действующие на затупленный сжатый конус в потоке разреженного газа. Показывается, что существует такой угол полураствора конуса, что при увеличении этого угла подъемная сила становится отрицательной при произвольном угле атаки. Найдены значения этого критического угла для различных геометрий конического тела и числа Рейнольдса высокоскоростного потока.

В данной работе предполагается, что конструкция из двух соосных оболочек, заполненных жидкостью, находится под внешним и внутренним давлением. К внутренней цилиндрической оболочке прилагается внутреннее распределенное давление, а к внешней оболочке — внешнее давление и эти давления являются независимыми переменными. Расстояние между внешним и внутренним цилиндрами также может изменяться, а каждая из этих переменных влияет на собственную частоту и устойчивость конструкции. На координатной плоскости двух параметров определяется граница области устойчивости, которая отделяет область, в которой нагруженная конструкция сохраняет устойчивость, от области, в которой конструкция теряет устойчивость. Расчеты этого исследования выполнены в системе Visual Basic for Applications (VBA) в среде табличного процессора Excel.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований эффективности применения демпфирующего покрытия для снижения виброактивности исполнительных органов. При работе таких механизмов, кроме управляющих воздействий системы ориентации, возникают негативные силы и моменты, передаваемые по конструкции космического аппарата на прецизионную аппаратуру, вызывая её ненадлежащее функционирование. Экспериментально установлено, что применение демпфирующего покрытия позволяет (до 7%) снизить уровень вибронагруженности конструкции космического аппарата во всем частотном диапазоне работы электромеханических исполнительных механизмов. А в пиковых областях высокочастотных колебаний возможно значительно (до 15%) уменьшить уровень амплитуды резонансных частот за счёт большего поглощения энергии подкрепляющего слоя подвергающегося циклическим деформациям демпфирующего материала. Применение демпфирующего покрытия может позволить снизить уровень виброактивности уменьшением амплитуды резонансных частот пика конкретной формы колебаний. Предложены рекомендации по выбору мест установки демпфирующего покрытия с подкрепляющим слоем.

На сегодняшний день аддитивные технологии используются для создания физических моделей, прототипов, образцов, инструментальной оснастки и производства пластиковых, металлических, керамических, стеклянных, композитных компонентов и компонентов из биоматериалов. Наибольший технологический интерес представляет изготовление конечных деталей из металлических сплавов, применяемых в авиакосмической индустрии, машиностроении, автомобилестроении, нефтегазовой отрасли, электронике, медицине и других отраслях промышленности. К наиболее прогрессивной и популярной технологии 3D-печати металлами относится селективное лазерное плавление (SLM). При изготовлении изделий по технологии SLM можно воспроизводить сложные геометрические формы, включая внутренние полости и каналы, а также при продуманных дизайнерских решениях — добиться минимального объема механической обработки и исключения дорогостоящей оснастки. Однако в следствии спекания порошка и локального неравномерного перегрева в синтезируемых деталей образуются температурные остаточные напряжения. Уровень которых может существенно повлиять на работу получаемых изделий. В работе представлен вариант методики определения остаточных напряжений в изделиях из нержавеющей стали PH1, полученных по технологии SLM. Для этого проводилось исследование остаточных напряжений на плоских прямоугольных образцах выращенных в 3х направлениях относительно плоскости построения (параллельно, перпендикулярно и под углом 45 градусов к платформе построения). Методика определения остаточных напряжений основана на определение деформации при сверлении зондирующего отверстия и последующего численного расчета для определения остаточных напряжений. Фиксация деформаций проводилась с использованием метода корреляции изображений. Подобный бесконтактный метод позволяет с высокой точности определить поле перемещений и деформаций с использованием сверлильной установки и фотокамеры с макрообъективом. Численный расчет проводился методом конечных элементов с учетом определенных деформаций из эксперимента в среде COMSOL Multiphysics. В результате расчетов было получено распределение остаточных деформаций и напряжений по всем образцам для всех его компонентов. Наиболее показательные результаты были получены на образце выращенного в плоскости построения.

Работа посвящена разработке модифицированного RS—кода с целью применения его для систем с кодовым разделением канала типа CDMA. Главным образом рассматривается укороченный недвоичный циклический RS-код, исправляющий t ошибок. Приведён пример работы кодера и декодера RS-кода. Проведено моделирование в среде MATLAB 2014 и получены графики BER для оценки эффективности применения RS-кода.

Разработан прототип канала связи с применением укороченного RS-кода (28,24,5)_GF(2⁸) при модуляции BPSK в канале с AWGN на программно-определяемом автономном радиоустройстве NI USRP-2974. Были заданы параметры прототипирования с помощью набора программного обеспечения LabVIEW 2020 (64bit). Найден диапазон расхождения вероятности появления битовой ошибки с использованием RS-кода. Получены графики, доказывающие эффективность применения модифицированного RS-кода в системе с кодовым разделением канала — CDMA.

В статье обоснован облик космического бортового радиолокатора на основе АФАР с использованием крупногабаритного рефлектора для L и P диапазона. Предложены варианты конструкции трансформируемой зеркальной системы на элементах надувных отверждаемых устройств. Обоснованы пути обеспечения точности формообразования и стабильности формы рефлектора с использованием мониторинга формы и адаптации радиолокационной системы к отклонениям геометрии.

В данной работе представлена математическая модель и аппаратно-ориентированный алгоритм планирования программ в системах на кристалле, который позволит уменьшить временную задержку расчета новой топологии реконфигурируемой вычислительной системы и повысит ее отказоустойчивость. Производится программное моделирование разработанного алгоритма и алгоритма, основанного на идеях метода ветвей и границ для следующих типов графов: кольцевой, полносвязный, планарный, Кэли прямого произведения, звезда с применением построения Халина, двудольный.

В статье оценивается возможность использования рациональной ортогональной анализирующей функции для обработки электростатических сигналов, получаемых системой электростатической локации летательных аппаратов. Приведен алгоритм нахождения коэффициентов анализирующей функции для обеспечения точного определения параметров электростатического сигнала. Проведен анализ время-частотного распределения сигнала, получаемого при его свертке с найденной функцией. На основе данного распределения предложен алгоритм определения параметров электростатического сигнала. Оценена помехоустойчивость данного метода по сравнению с вейвлет анализом на основе функции Морле, общепринятой в спектральной обработке электростатических сигналов.

Статья посвящена исследованию оптимальных режимов функционирования БПЛА в беспроводных сетях передачи информации. Рассмотрены две задачи, оптимизации функционирования БПЛА в беспроводных сетях передачи информации. В первой задаче проанализированы условия достижения постоянства пропускной способности канала передачи информации. Получено конкретно условие, при выполнении которого такое постоянство обеспечивается. Во второй задаче определяются условия, при которых интегральная величина пропускной способности достигает экстремальной величины.

Определенно, что такой экстремум в виде минимума пропускной способности может появится при выполнении следующих условий: (а) допускается наличие функции издержек в виде функциональной связи σ=σ(P(t)), где σ — среднеквадратическое отклонение белого шума, P(t) — мощность передаваемого сигнала; (b) допускается ограничение на интегральную величину этой функции; (c) обеспечивается прямая функциональная зависимость между указанными показателями.

Очевидно, что расширение сферы применения БПЛА, оборудованных электрическими двигателями и батарейками (аккумуляторами) может вызвать необходимость учета фактора изменения веса в течение полета. К таким типам выполняемых задач беспилотниками можно отнести дифференцированную доставку полезного груза (распыление химикатов для уничтожения сельскохозяйственных вредителей, сброс воды в зоне лесных пожаров, сброс химических веществ для образования дождевых капель и т.д.). Таким образом, актуализируется вопрос об оптимизация режимных параметров БПЛА с учетом динамического изменения суммарного веса беспилотника в ходе полета. В статье сформулирована и решена задача определения оптимальной зависимости скорости полета БПЛА от веса батарейного беспилотника в режиме дифференциального сброса полезной нагрузки. Критерием оптимизации является условие минимизации среднеинтегральной величины силы преодоления аэродинамического сопротивления.

Показано, что оптимальная величина скорости полета батарейного беспилотника при этом прямо пропорциональна 1/3 степени веса БПЛА и обратно пропорционально 2/3 степени плотности воздуха.

В статье проводится анализ вклада геофизических возмущений (атмосферного и океанического) в колебательный процесс, синфазный с прецессией лунной орбиты. Получены решения дифференциальных уравнений движения земного полюса с учетом кинетического момента атмосферы и углового момента океана и выделены комбинационные гармоники, связанные с рассматриваемым колебательным процессом. Показано, что найденные гармоники могут быть частично обусловлены колебаниями подвижных сред атмосферы и океана.

В статье рассмотрены вопросы ранжирования космических аппаратов оперативного мониторинга лесных пожаров с целью определения вклада каждого космического аппарата (КА) в решение задачи мониторинга для сосредоточения ресурсов комплекса управления на наиболее важных КА. Введен новый показатель вклада космических аппаратов в мониторинг наблюдаемого района, который показывает, о какой части района имеется актуальная информация. Разработана методика ранжирования КА дистанционного зондирования Земли, в которой ранжирование КА производится с учетом факта устаревания информации и нелинейности мониторинга района некоторой совокупностью космических аппаратов. Учет данных факторов позволяет выделить совокупность космических аппаратов, применение которых в значительной степени повышает эффективность мониторинга районов возникновения чрезвычайных ситуаций.

Цель исследования — аналитическое описание участка баллистической траектории, соответствующего нормальному падению космического аппарата на поверхность безатмосферной планеты. При этом движение нормально падающего тела характеризуется возрастающим ускорением свободного падения. Задача о скорости, времени и ускорении нормального падения тела на поверхность планеты при отсутствии атмосферы сводится к решению дифференциального уравнения второго порядка, которое решается стандартным методом. Особенностью решения является формальное использование табличного интеграла на промежуточном этапе. В работе получено временное уравнение движения нормально падающего на поверхность планеты тела при отсутствии атмосферы, а также временные уравнения его скорости и ускорения. Полученные результаты могут быть полезны при расчетах пассивного гравитационного маневра при межпланетных полетах и расчетах отвесного падения небольших небесных тел и отработанных элементов конструкций космических аппаратов.

Модификация уравнений Навье-Стокса за счет учета дополнительных степеней свободы, связанных с возбуждением стохастических пульсаций в потоке жидкости, позволила выделить два решения задачи течения жидкости в трубе кругового сечения (задаче Хагена-Пуазеля). Одно из этих решений реализуется при любых значениях числа Рейнольдса и соответствует ламинарному режиму течения, второе — реализуется только при достаточно больших значениях числа Рейнольдса и соответствует турбулентному режиму течения.

Однако, граничные условия — «прилипание» жидкости на стенках трубы с образованием линейного профиля скорости вблизи стенок на длине вязкого слоя и нулевая производная скорости в ее центре — позволяют получить «гладкое» решение задачи для произвольного числа Рейнольдса только в случае ламинарного режима течения.

Граничные условия, произвольным образом «закрепляющие» решение в двух или более точках, в общем случае не гарантируют существование гладкого решения обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) или уравнений в частных производных (УЧП), даже если эти уравнения подчиняются теореме Коши о существовании и единственности.

Отсутствие гладкого решения ОДУ или УЧП во всей исследуемой области можно рассматривать с точки зрения существования двух или более асимптот решения, а также областей неопределенности между ними. В качестве обобщенного (в определенном в статье смысле) решения ОДУ или УЧП, имеющих две асимптоты решения, можно рассмотреть функцию, являющуюся суммой двух слагаемых, каждое из которых является произведением двух функций: одна из которых определяет одну из асимптот решения, а вторая определяет степень влияние этой асимптоты на общее решение в каждой точке исследуемой области.

С этой точки зрения в работе рассмотрено обобщенное решение задачи Хагена-Пуазейля для турбулентного режима течения жидкости. Одна асимптота решения удовлетворяет граничному условию «прилипания» жидкости на стенке трубы, второй асимптотой решения является константа, задающая нулевую производную скорости на ее оси. Приведено сравнение с экспериментальными данными для универсального профиля скорости в пристеночной области течения.

В статье рассмотрены экспериментальные исследования аэродинамических характеристик модели летательного аппарата, использующего газодинамические органы управления при движении на гиперзвуковых скоростях. Определены значения продольной и нормальной силы, а также момента тангажа действующие на модель летательного аппарата при различной интенсивности выдува газовой струи, из носовой и боковой поверхности. Представлены теневые фотографии фаз ударно-волнового взаимодействия набегающего потока с выдуваемой струей из модели. Экспериментальные исследования выполнены с использованием гиперзвуковой импульсной трубы ИТ-1М.

Предлагается новый подход к оценки динамических свойств механических колебательных систем, рассматриваемых в качестве расчетных схем технических объектов, функционирующих в условиях интенсивного вибрационного нагружения.

Цель исследования заключается в развитии идей использования частотных энергетических функций, представляющих собой отношение потенциальной и кинетической энергий в специфической форме, основанной на использовании соотношений координат системы в режиме свободных колебаний.

Используются технологии системного анализа и структурного математического моделирования, в рамках которых в механической колебательной системе сопоставляется структурная схема эквивалентной в динамическом отношении системы автоматического управления.

Предложено использование аналитического аппарата, позволяющего учитывать особенности межпарциальных связей, оценки специфических режимов динамического взаимодействия элементов системы.

Предложена методика определения частот собственных колебаний системы на основе использования частотной энергетической функции.

Разработаны методические основы подходов в решении задач динамики систем, связанных с оценкой влияния параметров системы на её частотные свойства.

Приводятся результаты вычислительного моделирования.

В работе представлено математическое моделирование слоистых полимерных композиционных материалов, применяемых в современных конструкциях планера летательных аппаратов, построенное на основе сканирования деталей компьютерным томографом с последующей математической обработкой полученной информации и построением конечно-элементных моделей для анализа напряженно-деформированного состояния деталей. Основным аспектом работы является определение степени влияния внутренних дефектов на прочность изготовленной детали по результатам анализа индивидуальной конечно-элементной модели при расчетных условиях нагружения. Дополнительно в работе реализовано решение глобально-локальной задачи теории упругости, что позволяет рассматривать зону дефекта, полученную при сканировании, с достаточной точностью, при этом не перегружая конечно-элементную модель детали в целом. Результат применения представленного подхода позволяет определить годность деталей, изготовленных из слоистых полимерных композиционных материалов, с высокой степенью адекватности, заключающейся во влиянии на прочность реальных дефектов в них, выявленных в процессе неразрушающего контроля компьютерным томографом.

Предлагается решение проблемы обеспечения мобильной связи и широкополосного доступа в Интернет для удаленных малонаселенных территорий на примере Арктики. Для этой цели применяются энергоэффективная система сотовой связи с переносом канальной емкости (СПКЕ) с интегрированной системой связи Интернета Вещей LoRaWAN, выполняющей функции управления питанием каждого отдельного сайта в зависимости от наличия абонентов в соте. Такой подход позволяет снизить капитальные и операционные затраты систем сотовой связи в том числе за счет уменьшения энергопотребления, что дает возможность использовать автономные источники питания для сайтов в качестве основных источников питания.

В работе рассмотрена модернизация алгоритма поиска множества путей передачи данных с построением вспомогательного графа, возможная к применению в транспортных программно-конфигурируемых сетях связи, путем добавления возможности двунаправленного поиска при работе алгоритма.

Программно-конфигурируемые сети связи, как правило, функционируют на базе установленных протоколов, описывающих процедуры взаимодействия ПКС-коммутаторов и контроллера, например, протокол OpenFlow. Так, контроллер имеет актуальную информацию о сети связи, ее топологии и отдельных устройства, а значит, сеть связи может быть представлена в виде неориентированного взвешенного графа, что сводит задачу маршрутизации к задаче поиска множества путей на графе.

Существующий алгоритм поиска множества путей на основе построения вспомогательного графа имеет высокое значение временной сложности при наличии в исходном графе большого количества вершин, то есть не обеспечивает должной степени масштабируемости системы в целом. Предложенное решение основано на принципе работы вышеуказанного алгоритма с разбиением исходного графа на подграфы, с дальнейшим построением вспомогательного графа для каждого из них, что теоретически снижает временную сложность до двух раз, ввиду отсутствия необходимости работы с графом большой размерности.

В статье рассмотрен способ повышения помехоустойчивости систем передачи данных фазоманипулированными (ФМн) шумоподобными сигналами (ШПС) в условиях действия помех с различной спектральной структурой, основанный на рациональном выборе структуры псевдослучайной последовательности (ПСП). В качестве таких помех рассматриваются случайные процессы (шумы) с различной мощностью (дисперсией), значением центральной (несущей) частоты и формой (шириной) спектра. Разработанный способ повышения помехоустойчивости указанных систем базируется на целенаправленном выборе такой временной структуры ПСП, используемой для расширения спектра сигнала, которая приводит к максимальным различиям в спектрах сигнала и помехи. Применение данного способа на практике позволит повысить отношение сигнал — (шум+помеха) на выходе согласованного фильтра и тем самым снизить вероятность битовой ошибки. На основе полученных теоретических результатов сформулированы выводы и рекомендации к способам адаптивной (к складывающейся помеховой обстановке) модификации временной структуры ПСП, предлагаемым для использования в современных высоко помехоустойчивых системах связи и передачи информации ФМн ШПС.

Проведение детального исследования Луны и дальнейшего ее освоения должно опираться на высокоточную систему позиционирования объектов, находящихся на ее поверхности и в окололунном пространстве. В настоящее время многие космические агентства и исследовательские центры проводят разработки навигационных систем для Луны. Предполагаемые проекты находятся на разных стадиях от концепций до проведения экспериментальных работ. Поэтому актуально провести детальный анализ данных проектов, что является целью данной статьи.

В данной статье кратко описаны основные виды архитектур нейронных сетей, и теория их работы. Составлен план решения задачи по обнаружению места удара с помощью нейронной сети. С использованием стандартных библиотек Keras и TensorFlow, на языке программирования python составлена модель нейронной сети для эксперимента по определению места удара. В конце статьи подведены итоги проделанной работы, достоинства, недостатки и перспективы рассмотренного метода.

В работе рассмотрены вопросы выбора и формирования пространства информационных признаков для классификации эхо-сигналов от различных типов подстилающих поверхностей, сформированных бортовой аппаратурой радиолокационных систем. В подобных системах достаточно сложно решается задача классификации наблюдаемых поверхностей земли. Поэтому, в целях реализации системы классификации, требуется предварительно определить и проанализировать информационные признаки эхо-сигналов бортовых РЛС, соответствующие определенным типам подстилающих поверхностей. Результатом работы является разработка алгоритма классификации подстилающих поверхностей по ЭПР.

Рассматривается технология реализации оригинального метода мультипороговой обработки. Приводится его идея, стратегия вычислений и расчетный пример. Выявляются недостатки оригинального метода — сложные расчетные формулы, требующие вспомогательных вычислений и отсутствие показателя, характеризующего качество очередного разбиения на кластеры. При сохранении оригинальной идеи и стратегии вычислений модификация метода мультипороговой обработки позволяет в два раза уменьшить количество сопутствующих операций по вычислению расстояний между парами смежных кластеров и оценить качество разбиений на кластеры. Устанавливается, что генерируемая модифицированным методом новая серия кусочно-постоянных разбиений является оптимальной. Приводимые расчетные примеры позволяют программисту реализовать как оригинальный, так и модифицированный вариант мультипороговой обработки с меньшими затратами времени на программирование.

Описаны различные подходы, используемые при моделировании траекторного сигнала в радарах с синтезированием апертуры. Формирование траекторного сигнала, полученного при различных условиях зондирования одной и той же сцены используется для анализа и сравнения между собой различных алгоритмов синтезирования апертуры, а также для анализа влияния траекторных и других нестабильностей на качество синтезируемого радиолокационного изображения.

Для рассматриваемого подхода описаны особенности формирования траекторного сигнала, связанные с согласованием числа точечных отражателей (пикселей) оптического изображения с параметрами радара — разрешающей способности по наклонной и курсовой дальности, периодом повторения зондирующего сигнала и др. Предложен метод устранения искажений синтезированного радиолокационного изображения, связанных с появлением на нем горизонтальных и вертикальных полос черного и белого цвета. Приведены примеры моделирования траекторного сигнала и радиолокационных изображений, полученных на основе оптических изображений.

Цель исследования состоит в разработке метода, алгоритма и моделей повышения достоверности идентификации источника информационных пакетов. Указанная цель достигается путём дополнительной проверки содержимого специального служебного слова, входящего в состав пакета данных, на попадание в динамически формируемый приёмником диапазон значений. В результате снижается число пакетов, которые анализируются приёмником при идентификации источника структурированного множества информационных пакетов. Показано, что уменьшение числа анализируемых пакетов ведёт к снижению вероятности возникновения ошибок идентификации. На основе аппарата цепей Маркова разработаны модели оценки достоверности идентификации. Процесс получения приёмником информационных пакетов от различных источников представлен как случайный процесс, в котором часть состояний соответствуют возникновению ошибки обработки данных, а часть — возможности достоверной обработки пакетов. В качестве параметров модели выступили: ширина диапазона значений, используемых для проверки содержимого специального служебного слова пакета данных, вероятность включения одиночного блока данных в структурированное множество, длина структурированного множества пакетов данных от единичного источника, общее число обрабатываемых приёмником пакетов данных. Полученные в результате моделирования значения вероятности ошибки позволили сформировать целесообразные параметры алгоритмов обработки поступающих в приёмник информационных пакетов. Показано, что использование метода ограничения множества анализируемых пакетов позволяет повысить достоверность идентификации субъектов распределённых информационных систем, которые обмениваются пакетами данных ограниченного размера. При этом вероятность ошибочной идентификации источника, сформировавшего некоторое структурированное множество пакетов снижается в 2 — 3 раза. В практическом плане это позволяет снизить размер дополнительных служебных полей в каждом пакете данных, что позволит снизить информационную избыточность обрабатываемых данных, повысить скорость обработки данных приёмником, снизить размеры внутренней регистровой и оперативной памяти приёмника.

В работе рассмотрена методика локализации дефектов короткого замыкания под микросхемами с JTAG интерфейсом, параллельно подключенными к шине передачи цифровых данных по схеме двукратного «горячего» резервирования. Принцип локализации основан на конфигурировании схемы подключения контактов микросхем к линиям связи путем программного управления состояниями JTAG ячеек и последующем контроле значений токов в линии связи. Разработаны электрические схемы замещения, соответствующих всем возможным вариантам коротких замыканий.

Достоверность разработанной методики подтверждена экспериментальными исследованиями на макете, в котором все возможные дефекты под тремя микросхемами имитировались с помощью искусственно привнесенных дефектов между ячейками только одной микросхемы с встроенным JTAG интерфейсом. Контроль тока шине осуществлялся специально разработанным бесконтактным электромагнитным датчиком.

Рассматривается новый метод адаптации регулятора состояний на базе нечеткой технологии с применением треугольных терм, координаты оснований и вершин которых располагаются согласно настройкам регулятора состояний. Степени принадлежности определяются с помощью синглтонов, которые перемещаются синхронно с входными переменными. Число терм равно числу входных переменных. Выход регулятора состояний рассчитывается методом средневзвешенного с последующим воздействием на дозатор авиационного газотурбинного двигателя с целью регулирования расхода топлива.

В статье предложен метод коррекции плана работы средств наземного автоматизированного комплекса управления (НАКУ) космическими аппаратами (КА) при возникновении нештатных ситуаций. Показано, что план работы средств НАКУ КА может быть представлен в виде разреженного сетевого графа операций, что позволяет свести задачу коррекции плана к поиску максимальных клик в независимых подграфах исходного графа. Проведено моделирование процесса коррекции плана работы средств НАКУ КА с использованием разработанного метода и эвристических процедур FIFO и LIFO.

В данной статье представлены результаты применения расширенного словаря признаков для системы распознавания загрязнений поверхностей. Рассматривается возможность использования теории распознавания образов применительно к оптико-электронному контролю качества поверхностей изделий (элементов изделий) авиационной и ракетно-космической техники для определения уровня их дефектов различного рода. В качестве расширенного словаря использовались признаки, основанные на статистиках второго порядка (матрицах сочетаний). Представленные результаты позволяют сделать вывод об улучшении распознающих свойств системы диагностики по сравнению с ранее рассмотренной системой, использующей признаки, основанные только на статистиках первого порядка (гистограммах распределения интенсивностей отраженных сигналов).

В данной статье представлены результаты применения расширенного словаря признаков для системы распознавания загрязнений поверхностей. Рассматривается возможность использования теории распознавания образов применительно к оптико-электронному контролю качества поверхностей изделий (элементов изделий) авиационной и ракетно-космической техники для определения уровня их дефектов различного рода. В качестве расширенного словаря использовались признаки, основанные на статистиках второго порядка (матрицах сочетаний). Представленные результаты позволяют сделать вывод об улучшении распознающих свойств системы диагностики по сравнению с ранее рассмотренной системой, использующей признаки, основанные только на статистиках первого порядка (гистограммах распределения интенсивностей отраженных сигналов).

В настоящее время одной из концепций развития перспективных космических систем является увеличение энергоемкости КА за счет использования ядерных реакторов космического назначения. В статье представлены расчетные модели, которые позволяют определять радиационные условия, создаваемые ядерными реакторами перспективных космических аппаратов (КА) в местах размещения бортовой аппаратуры (БА). Радиоэлектронная БА дополнительно к воздействию ионизирующего излучения (ИИ) космического пространства (КП) подвергается воздействию проникающей радиации ядерного реактора. Показано, что наряду с повышением ряда эксплуатационных характеристик применение ядерных реакторов в качестве энергетических систем требует ужесточения требований по радиационной стойкости. Представлены результаты моделирования и расчета поглощенных доз для модели средства выведения полезной нагрузки, содержащей реактор.

Основной задачей наведения является вывод истребителя в определенную область пространства, которая ограничена максимальной и минимальными дальностями пуска авиационных средств поражения. Однако в условиях неполного приборного обеспечения данная задача не решается, так как бортовая прицельная система осуществляет сопровождение цели только по угловым координатам, а для расчёта условий пуска управляемых ракет необходима информация о границах зоны пуска. Предложена методика оценки вероятности наведения истребителя в зону разрешенных пусков управляемых ракет на основе дополнительного косвенного определения параметров движения цели. На основе моделирования получены зависимости вероятности наведения ракеты от ошибок определения пространственного положения цели. При этом диапазон изменения ошибок определения параметров движения цели определен на основе полунатурного экспериментального комплекса.

Определены резонанс и антирезонанс сил, резонанс и антирезонанс скоростей. Резонансы возникают при сочетаниях параллельного соединения элементов и источника силы, либо последовательного соединения и источника скорости. Антирезонансы возникают при сочетаниях параллельного соединения и источника скорости, либо последовательного соединения и источника силы. Существуют устройства, в удовлетворительном приближении способные выполнять функции источников силы и источников скорости. Источником гармонической скорости может выступать привод с кривошипно-кулисным механизмом и маховиком с большим моментом инерции. Источником гармонической силы может выступать шток пневмоцилиндра, полость которого сообщается с полостью другого пневмоцилиндра, диаметр которого неизмеримо выше, чем у первого, а поршень совершает гармонические колебания. Особое значение учет колебаний приобретает в ракетной отрасли. В авиации борьба с виброперегрузками несущего винта и изгибными аэроупругими колебаниями крыла самолета являются жизненно важными мероприятиями.

Статья посвящена аналитическим исследованиям напряженно-деформированного состояния различных вариантов конструкций фланца баромембранного аппарата плоскокамерного типа, работающих под трансмембранным давлением. Предложена рациональная конструкция фланца с точки зрения прочности и жесткости. Приводится сравнение аналитических и численных методов решения, полученное методом конечных элементов (МКЭ), подтверждающее правильность выбора расчетной схемы и метода расчета торцевого фланца баромембранного аппарата плоскокамерного типа.

Целью работы является разработка различными способами, в том числе и экспериментальным, математической модели колебаний тонкостенной цилиндрической оболочки при равномерном температурном воздействии на основе вариационной формулировки задачи. В строительстве широко используются выразительные высокоэффективные конструкции зданий и сооружений в виде тонкостенных цилиндрических оболочек. Учитывая, что все здания и сооружения испытывают действия внешних сил, вызывающих вынужденные колебания и температурные воздействия, которые изменяют модуль упругости конструкционного материала, что не учитывается при проектировании. Во избежание техногенных катастроф необходимо выполнять расчеты конструкций зданий и сооружений на частотные характеристики, при динамическом изменении температур изменение модуля упругости материала тонкостенной цилиндрической оболочки влияет на динамику частотных характеристик колебаний конструкций. Существующие модели для расчета колебаний тонкостенных цилиндрических оболочек не учитывают такие изменения, поэтому требуется разработка новых математический и их экспериментальная проверка. Параметры новой теоретической основы подтверждаются на реальной уменьшенной модели конструкции, и производится сопоставление экспериментальных и теоретических данных. В статье описана новая расчетная модель колебаний тонкостенной цилиндрической оболочки при повышенной температуре на основе вариационной постановке задачи. Проведена экспериментальная проверка полученной математической модели и определен диапазон её применения.

В данной статье исследуются продольные волны деформации в соосных упругих оболочках с мягкой кубической нелинейностью, содержащих вязкую несжимаемую жидкость, как между ними, так и во внутренней оболочке. Учтено влияние, конструкционного демпфирования материала оболочек как в продольном, так и в нормальном направлениях и окружающей внешнюю оболочку среды на амплитуду и скорость волны. При этом необходимо использовать численные методы. В данной работе получена математическая модель в виде системы уравнений, которая исследуется численно с помощью разностной схемы Кранка-Николсона. При отсутствии влияния жидкости внутри оболочки, конструкционного демпфирования в продольном направлении и окружающей упругой среды, скорости и амплитуды волн, имеющихся в оболочках, не меняются. Движение происходит в отрицательном направлении оси абсцисс. Это означает, что найденная нелинейная добавка к скоростям волн в линейном приближении (скорости звука) уменьшает скорости волн и они становятся дозвуковыми. Результат вычислительного эксперимента в этом случае совпадает с точным решением, следовательно, разностная схема и система обобщенных модифицированных уравнений Кортевега – де Вриза – Бюргерса (МКдВ-Б) адекватны. Наличие влияния инерции движения жидкости во внутренней оболочке приводит к уменьшению скорости волн деформации, а наличие окружающей внешнюю оболочку упругой среды приводят к увеличению скорости. Вязкостное напряжение жидкости во внутренней оболочке и конструкционное демпфирование материала оболочек в продольном направлении приводят к уменьшению амплитуд волн. Конструкционное демпфирование в нормальном направлении увеличивает амплитуду волны на постоянную величину волну и уменьшает ее скорость.

В работе рассмотрены перспективные вопросы использования оборудования для определения местоположения автотранспорта на основе глобальных навигационных спутниковых систем для модернизации сетей платных дорог и улучшения качества систем мониторинга. Представлено и обосновано инженерное решение оптимизации пунктов регистрации транспортных средств, позволяющее устранить заторы на въездах и/или выездах и снизить стоимость проезда за счет снижения затрат на необходимую для функционирования инфраструктуру.

Проведен анализ электронных систем сборов оплаты проезда, а также ключевых автоматизированных информационных систем на примере «ЭРА-ГЛОНАСС» и систем мониторинга транспортных средств, установленных на транспортных средствах для приема кодовых сигналов от глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS с целью определения местоположения. Сформулирован перечень мероприятий для реализации улучшенной системы взимания платы, включающий: установку точек доступа на въездах и выездах, создание специальных центров обработки данных, разработку машинного кода и перепрошивку (обновление) ранее выпущенных устройств.

Для верификации предложенного решения проведен расчет трафика, передающегося от транспортных средств на базовую станцию стандарта GSM, в будни и выходные/праздничные дни на основе системы массового обслуживания М/М/1.

В настоящее время научное сообщество в сфере связи и телекоммуникаций сосредоточено на разработке сетей мобильной связи пятого поколения, особенностью которых является повышенная скорость передачи данных – до 10 Гбит/с.

Важным требованием к сетям пятого поколения является обеспечение гибкости их архитектуры для функционирования разного рода приложений, для реализации которого также возможно применение технологий программно-конфигурируемой сети SDN и виртуализации сетевых функций NFV.

В рамках данной работы предложена модель организации сегмента сети под управлением протокола OpenFlow и формат пакетов с учетом возможностей по управлению уровнем передачи данных. Получены характеристики задержки и пропускной способности смоделированного сегмента сети, которые демонстрируют преимущество SDN сетей при использовании предложенного формата управляющих пакетов.

В работе рассматривается задача совмещения радиолокационного изображения, сформированного бортовой аппаратурой малого летательного аппарата, и цифровой географической карты местности с учетом высот в режиме реального времени. Для решения данной задачи в работе используются методы корреляционно-экстремального совмещения изображений, методы высокоточного бортового мониторинга, методы совмещения и обработки изображений. Для реализации системы оперативного отображения актуальной локационной информации, получаемой радиолокационной аппаратурой с бортов малых ЛА, требуется выполнить совмещение радиолокационных и топографических (оптических) изображений в единое информационное поле. Для этого необходимо найти соответствующее функциональное преобразование в целях наложения актуальных данных, сформированных в режиме реального времени, на географическую карту. Полученные результаты могут быть использованы для актуализации топографических карт земной поверхности, для экологического мониторинга зон повышенного внимания, а также для реализации автономной навигации летательных объектов при проведении оперативных поисково-спасательных операций в зонах чрезвычайных ситуаций и катастроф природного и техногенного характера.

В статье рассматривается решение задачи о стабилизации спутника с помощью алгоритма поиска оптимального программного управления, основанного на применении разложений по системам базисных функций и мультиагентного метода условной оптимизации. В частности, в качестве базисных функций используются кусочно-постоянные, кусочно-линейные, квадратичные и кубические сплайны, а в качестве мультиагентного метода используется гибридный мультиагентный метод интерполяционного поиска. Этот метод предложен для оптимизации функций многих переменных и основан на построении интерполяционных кривых Безье, Катмулла–Рома и В-сплайнов на основе информации о положении агентов, образующих текущую популяцию, и решении задачи одномерной параметрической оптимизации для реализации исследующего и фронтального поиска, а также использовании идей роевого интеллекта и миграционных алгоритмов. На основе предложенных алгоритмов разработано программное обеспечение и исследована его эффективность при решении задачи стабилизации положения спутника, управляемого двигателями. Проведен сравнительный анализ влияния выбора базисной системы и параметров интерполяционного метода на точность решаемой прикладной задачи.

Серьезной проблемой современных беспилотных летательных аппаратов массой менее 500 кг является их низкая надежность ввиду существенных ограничений на массу информационно-управляющего комплекса, что в свою очередь ведет к применению микроэлектромеханических (МЭМС) датчиков, обладающих существенными уходами и дрейфами [1]. В данной статье приводится сравнительный анализ раздельной и слабосвязанной схем комплексирования на основе данных имитационного моделирования инерциально-измерительного модуля VN-100T и навигационных алгоритмов с целью повышения точности и надежности информационно-управляющего комплекса беспилотного летательного аппарата (БЛА).

В статье рассмотрена проблема оценки трудоёмкости процедур определения источника поступающих информационных блоков. Определены зависимости между характеристиками информационных систем, размерами полей служебной информации и числом элементарных операций, выполняемых при идентификации источника, сформировавшего пакет данных. Показано, что в рабочих диапазонах сложность реализации рассматриваемого метода определения линейно зависит от числа идентифицируемых приёмником источников.

Статья посвящена исследованиям, способствующим повышению быстродействия реконфигурируемой системы реального времени, путём создания методики и алгоритма распределения массива вычислительных задач. Методы исследования работы основаны на определениях теории множеств, графов, теории вероятности и математической статистики. С их помощью была создана математическая модель и система критериев реконфигурируемой вычислительной системы реального времени, построенной на беспроводном протоколе, позволяющая выполнять размещение задач по мин-максной оценке времени. А также предложен алгоритм размещения задач в вычислительном комплексе, позволяющий увеличить производительность системы за счёт сокращения времени передачи данных. В результате полученная система дала выигрыш по времени примерно в 2,5 раза. Полученная модель может найти применение в распределённых вычислениях.

Рассматривается применение нейронного управления на базе RBF-сети при разработке виртуального адаптивного измерителя вредных веществ на основе расчета коэффициента камеры сгорания с целью снижения выхода вредных веществ в процессе горения, адаптивного расхода окислителя и адаптивного расхода топлива гомогенного коллектора для регулирования температуры продуктов горения за камерой сгорания.

В работе показана актуальность использования авиасимулятора X-Plane в качестве среды для проведения исследований. Для взаимодействия с X-Plane использована отечественная среда моделирования SimInTech, ничем не уступающая импортным аналогам. Для примера рассмотрен блок-субмодель «Демпфер», описана его работа и рассмотрены его элементы. Описан механизм взаимодействия проекта в SimInTech с авиасимулятором X-Plane. С использованием примитивных блоков в SimInTech возможна реализация (воспроизведение) схем различных авиационных систем. Приведены ссылки на документацию, содержащую подробные инструкции для использования SimInTech и Х-Plane.

Одним из основных недостатков БПЛА считается ограниченность их энергообеспеченности. Этот недостаток вызывает необходимость в оптимальном распределении энергобаланса БПЛА путем оптимального выбора траектории полета и порядка коммуникации. Вместе с тем, конечной продукцией разведывательных БПЛА является объем собранной информации в течение осуществляемого полета. Главным выводом из вышеизложенного является то, что БПЛА должен работать в энергоинформационно – эффективном режиме функционирования. Целью настоящей работы является разработка методики вычисления оптимальных режимных параметров, обеспечивающих энергоинформационно – эффективный режим функционирования БПЛА. Предлагаемая методика базируется на представлении БПЛА в виде кибер – физической системы, питаемой от электрического аккумулятора (батареи) и предусматривает проведение двухступенчатой оптимизации режима функционирования БПЛА.

Проведен анализ двух подходов (позиционного и позиционно-скоростного) косвенного определения параметров движения целей на основе анализа ее угловых положений. При этом выявлено, что методы, основанные на данных подходах, в настоящее время практически не используются. Предложена математическая модель косвенного определения параметров движения воздушной цели на основе описания процесса сближения объектов в виде систем линейных уравнений, соответствующих различным вариантам ситуационной обстановки при сближении. Проведена оценка точности определения параметров движения цели на основе применения метода итераций. Показан процесс подготовки системы линейных уравнений к процессу итераций. Проведена оценка скорости сходимости системы уравнений, описывающих процесс сближения объектов при различных значениях входных параметров.

В статье рассматривается проблема моделирования распыла топлива в пневматических форсунках методом объема жидкости с динамическим дроблением сетки на границе раздела без использования моделей турбулентности на сетках, чье разрешение недостаточно для описания поведения мелких капель. Такой подход позволяет получать результаты, которые затем подтверждаются на испытаниях и используются для доводки камер сгорания, однако обоснование его требует определения влияния размера ячейки расчетной сетки на результаты. Именно такое исследование описано в настоящей статье, в которой сравниваются результаты, полученные в результате моделирования распыла топлива на сетках с разным разрешением. Было найдено, что при уменьшении размера ячейки сетки полученные из расчета значения угла распыла почти не меняются, а диаметры капель уменьшаются более чем в четыре раза.

В статье проведено исследование отказоустойчивости оптико-электронной навигационной системы автономного космического аппарата. Исследование выполнено методом математического моделирования на примере оптико-электронной навигационной системы, содержащей два астродатчика, построитель вертикали, высотомер и вычислитель.

Статья посвящена разработке новых и совершенствовании существующих методов и средств анализа обработки информации в авиационных навигационных системах. В частности, представлен анализ результатов разработки и исследования теоретических и прикладных методов обработки информации в составе комплексной измерительной навигационной системы (КИНС).

С учетом имеющихся ограничений и предъявляемых к КИНС требований по уровню точности и функциональности, проведен синтез структуры системы, определены основные информационные связи между источниками информации. Проведен анализ возможного информационного взаимодействия, по результатам которого выбраны необходимые методы и разработаны алгоритмы, направленные на повышение качества системы за счет снижения погрешности измерения пилотажно-навигационных параметров:

– алгоритм автономной компенсации погрешности гироскопов;

– метод комплексирования информации от инерциальных и барометрических датчиков;

– метод комплексирования информации от инерциальных датчиков и спутниковой навигационной системы.

Приведены результаты исследований предлагаемых подходов с помощью средств математического и полунатурного моделирования, а также путем наземной отработки опытного образца КИНС.

Статья посвящена оптимизации и синтезу многофункциональных беспилотных летательных аппаратов с учетом воздействия шумов. Сформирована и решена задача оптимизации функционирования многофункционального БПЛА последовательно осуществляющего функции: а) доставки груза на заданную точку и b) проведения разведки в окрестностях этой точки в условиях применения локальной радионавигационной системы (псевдоспутников). Сформирован функционал цели в виде интеграла математического ожидания и извлекаемого количества информации в проводимой разведке. В результате оптимизации функционирования БПЛА на относительно малых расстояниях получена оптимальная функциональная зависимость вероятности вывода БПЛА на заданную точку от величины дистанции полета БПЛА.

Рассмотрены параллельно- последовательное и последовательно- параллельное соединения потребителей механической мощности при вынужденных гармонических колебаниях. Параллельное соединение характеризуется такими параметрами как механические реактанс (инертный и упругий), резистанс и импеданс. Последовательное соединение характеризуется такими параметрами как механические сассептанс (инертный и упругий), кондактанс и адмитанс. Показано, что импеданс и адмитанс являются взаимно обратными величинами. Найдены соотношения, связывающие реактанс и резистанс с кондактансом и сассептансом. Определен адмитанс сложной механической системы как суперпозиция адмитансов ее фрагментов. Определен импеданс сложной механической системы как суперпозиция импедансов ее фрагментов. Особое значение учет колебаний приобретает в ракетной отрасли. В авиации борьба с виброперегрузками несущего винта и изгибными аэроупругими колебаниями крыла самолета являются жизненно важными мероприятиями.

В работе рассматривается проблема влияния теплоемкости и теплопроводности стенки на температурное расслоение и рост давления при тепловой конвекции газообразного водорода в замкнутом сосуде в условиях, приближенно моделирующих паровую подушку криогенного топливного бака при хранении. Для описания процессов тепломассопереноса в газе применяется модель на основе приближения малых чисел Маха. В результате серии численных экспериментов получены оценки степени влияния стенки на скорость роста давления и величину температурного расслоения для случая вертикального цилиндрического сосуда с изотермической нижней границей.

Решена задача о динамическом деформировании цилиндрической оболочки с разрушающимся во времени упругим основанием под действием внутреннего давления на свободной части цилиндра и подвижной радиальной нагрузки. Деформация конструкции считается осесимметричной и описывается уравнениями моментной классической теории оболочек, а заполнитель подчиняется гипотезе Винклера. Сходные задачи возникают при конструировании ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ). В этом случае разрушение заполнителя объясняется выгоранием топлива, а внутреннее давление – действием продуктов сгорания. Подвижная радиальная нагрузка моделирует волну давления, вследствие чего возникает проблема определения критической скорости ее движения, при которой происходит потеря устойчивости стенок РДТТ. Эти скорости определяются в двух вариантах – квазистатическом и динамическом. Кроме того, в замкнутой форме получены формулы для собственных частот колебаний изучаемой конструкции. Рассмотрены примеры и проведены параметрические исследования.

Рассматривается соединение трубопроводов с не контактирующими фланцами, которое герметизируется за счёт установки в узел Z-образного уплотнения. Ставится вопрос о необходимости расчёта соединения на герметичность в условиях нагружения продольной силой, возникающей в процессе эксплуатации объекта техники, в состав которого входит соединение. Выводятся зависимости, позволяющие рассчитать соединение, функционирующее условиях нагружения продольной силой, как на прочность, так и на герметичность.

В статье приведена методика разработки прогнозных математических моделей и индивидуального прогнозирования показателей качества бортовых радиоэлектронных устройств космических аппаратов по результатам автономных испытаний. Для прогнозирования был выбран метод экстраполяции, который основан на использовании квазидетерминированных моделей. Исходными для прогнозирования служили данные обучающего эксперимента, полученные после второго цикла испытательных воздействий. Предложены линейная, параболическая, логарифмическая и экспоненциальная модели. Проведено исследование указанных моделей.

Разработана методика управления ресурсами радиолинии, использующей пространственно-временную обработку сигналов для передачи данных и предоставления современных сервисов связи операторам, в тех местах, где прокладка оптоволоконных линий связи затруднена или невозможна. Предложенный подход предоставляет возможность осуществлять операторами передачу данных по средствам более безопасной от радиоконтроля и устойчивой к помехам, радиолинии. При этом энергопотребление абонентских терминалов представленной радиолинии значительно меньше, поскольку мощность излучения сигнала меньше, по сравнению с абонентскими терминалами схожих, по технологии, радиолиний, и линейно зависит от расстояния до абонентского терминала собеседника.

Полярные коды – это относительно новый класс помехоустойчивых кодов, используемый в стандарте нового поколения мобильной связи. Поскольку такие коды из-за мягкого приема не являются алгебраическими, а значит, не имеют точно определяемых характеристик, все результаты следует получать только из математического моделирования либо по результатам испытаний на стенде, которое позволяет без сложных математических вычислений дать оценку эффективности кода в определенных условиях.

В статье описывается работа по построению испытательного стенда по принципам быстрого прототипирования для проведения натурного моделирования различных видов сигнально-кодовых конструкций, основанных на полярных помехозащищенных кодах и использующихся в системах мобильной связи нового поколения. Приведен обзор методов декодирования полярных кодов, которые участвовали в тестировании, в малой степени описана математическая основа этих методов.

Для создания стенда было использовано несколько средств разработки: Vivado, Matlab, а также язык Verilog. Аппаратной частью стенда является плата Digilent Zedboard на основе Zynq-7000 компании Xilinx.

Описаны ключевые моменты создания испытательного стенда. Продемонстрирована методика оценки эффективности кодирования сигнала при воздействии на него белого шума.

Получены данные по эффективности и аппаратным затратам для разных видов декодеров.

Описано техническое решение на основе оптоволоконной линии задержки, направленное на повышение пропускной способности матричного приемника в сложной сигнальной обстановке. На примере сигнальной обстановки, сформированной импульсными РЛС, показано увеличение количества одновременно обрабатываемых без ошибок сигналов не менее, чем в 2 раза, при использовании одной линии задержки и не менее, чем в 3 раза, при использовании двух линий задержки.

Основные трудности в создании солнечной космической электростанции (СКЭС) связаны с точным наведением транслирующего луча на целевой объект. В представленной работе предлагается решение данной проблемы за счет создания радионавигационного обеспечения СКЭС, состоящего из параметров и режимов (трансляции на космический аппарат, нуждающийся в энергии и на ректенну).

В работе изложены основные принципы построения телеметрической системы контроля параметров химических источников тока. Для обеспечения гальванической развязки предлагается использовать разработанный метод бесконтактного измерения тока, отличительной особенностью которого является использование трех нагрузочных резисторов (шунтов) с целью снижения погрешности при измерении токов различной величины. Метод позволяет измерять токи величиной до 120 А. Диапазон измерения напряжения: от 0 до +40 В, температуры: от 0 до +100 ^oC, ёмкости: от 0 до 511 А⸱ч, сопротивления изоляции: от 0 до 5 МОм. Погрешность измерений тока и ёмкости – не более 5 %, напряжения и температуры – не более 1 %, сопротивления изоляции – не более 10 %. Разработан алгоритм работы системы, который реализован программным способом. Разработан метод защиты телеметрической информации при контроле параметров химических источников тока. В рамках реализации стратегии импортозамещения в экономике РФ при разработке системы телеметрии и контроля параметров ХИТ применены электронные компоненты только отечественного производства.

Результаты исследований могут быть использованы при разработке устройств контроля состояния ХИТ, используемых для электропитания автономных устройств, для которых не предусмотрены процедуры обслуживания в процессе эксплуатации. Применение таких средств мониторинга позволит проводить анализ работы ХИТ с целью повышения их надежности, определения способов усовершенствования аппаратуры и установления причин ее отказов.

Рассматривается проектирование на базе нечеткой технологии адаптивного виртуального измерителя вредных веществ и распределение подачи топлива в камеру сгорания между диффузионным и гомогенным коллекторами с целью снижения вредных веществ за взлетно-посадочный режим летательного аппарата в районе аэропорта.

В работе приведены методы исправления геометрии тонкостенных композитных конструкций сложной формы, были построены топологически корректные модели препрега и формообразующей оснастки. Получение новых теоретических поверхностей препрега обеспечивалось рассечением граней исходных деталей параллельными или радиальными плоскостями и созданием поверхности по линиям пересечения данных плоскостей и связанных граней.

Моделям задавались теплофизические параметры препрега, производилось решение связанной задачи теплопередачи и полимеризации. В результате, были выбраны оптимальные температурные и временные режимы двухстадийного цикла автоклавного формования, которые обеспечивают достижение требуемого значения степени полимеризации препрега из углепластика, и минимизированы разбросы температуры и степени полимеризации связующего в полимеризуемом объеме.

Результаты симуляций процесса формования продемонстрировали существенную зависимость как средних значений температур и степени полимеризации препрега, так и их разброса в объеме препрега и формы, от характеристик технологического процесса и технологических ограничений.

В данной работе рассматривается проблема автоматической вертикальной посадки летального аппарата в месте, обозначенным маркерным изображением. Описана структура маркерного изображения, которое может использоваться в качестве обозначения места посадки. Описан алгоритм обнаружения вершин маркера на изображении с камеры на основе структурного анализа изображения. Для обнаружения объекта на изображении рассмотрены методы адаптивной бинаризации и применения детектора границ Кэнни. Предложен метод сравнения длин на изображении, компенсирующий оптические и перспективные искажения размеров. Приведены результаты экспериментального исследования.

В статье рассматривается предотвращение колебаний, вызванных летчиком, с помощью ввода в контур управления нелинейного корректирующего устройства. На основе свойства летчика настраивать параметры модели своего поведения проведена оптимизация системы летчик-самолет с помощью имитационного моделирования и разработанной компьютерной программы на языке MATLAB. Получены численные значения параметров модели пилота и корректирующего устройства. Характеристики оптимальной системы проиллюстрированы в виде частотных характеристик, переходных процессов при установленном значении ограничения сигнала скорости привода управляющей поверхности самолета. В целях выявления и предотвращения колебаний, вызванных летчиком, предложенный метод может применятся при проектировании систем управления полетом, для оценки техники пилотирования летчиков на авиатренажерах.

На основе малопараметрической математической модели движения земного полюса показано существование различных режимов колебательного процесса, связанных с изменением соотношения амплитуд основных гармоник. Установлено, что изменение амплитудного соотношения негативно влияет на точность аппроксимации движения полюса и точность прогнозирования его положения. Рассмотрены динамические эффекты, вызванные изменением соотношения амплитуд чандлеровской и годичной гармоник. Получена модификация малопараметрической модели движения полюса, позволяющая распространить применение двухчастотной модели на длительный временной интервал и улучшить точность аппроксимации при сохранении числа оцениваемых параметров.

Для модели вязкоупругой Земли определены выражения вариаций коэффициентов тессеральной гармоники геопотенциала, обусловленных полюсным приливом модели вязкоупругой Земли. Проведено сравнение полученных выражений полюсного прилива с общепринятыми выражениями, рекомендованными Международной службой вращения Земли. Исследовано влияние структуры диссипативных слагаемых на установившееся движение земного полюса. Показано, что выбор модели полюсного прилива существенно влияет на параметры установившегося колебательного процесса земного полюса и амплитуду необходимого возмущения с чандлеровской частотой для возбуждения наблюдаемого чандлеровского колебания полюса.

Используя экспериментальные данные пирометрического мониторинга средней температуры на поверхности механически обрабатываемых отверстий в лонжероне лопасти несущего винта вертолета Ми-28 и результаты термокинетического исследования композита методом дифференциальной сканирующей калориметрии, выполнено численное решение задачи распространения тепла в процессе сверления гибридного материала стеклопластик-титан. Конечно-элементная модель теплообразования построена в САЕ системе COMSOL Multiphysics. Верификация постобработанных результатов моделирования позволила выявить источники, направления, область действия и численные значения интенсивности тепловых потоков в каждой конкретной точке слоистого композита.

Рассмотрены параллельное и последовательное соединения потребителей механической мощности. По известным параметрам систем и возмущающему гармоническому воздействию алгебраически определяются скорости элементов механических систем и приложенные к ним силы. Использование символического (комплексного) описания механических систем при вынужденных гармонических колебаниях (в установившемся режиме) позволило отказаться от чрезвычайно громоздкого и трудоемкого алгоритма расчета, связанного с решением дифференциальных уравнений и заменить его простыми и наглядными алгебраическими операциями. Благодаря этому время расчетов уменьшается в разы. Векторные диаграммы, не являясь необходимой составляющей исследования механических систем, имеют существенное методическое значение, поскольку показывают количественные и фазные соотношения между параметрами систем.

Модуль упругости материала, а точнее модуль Юнга значительно влияет на свойства материалов, при любой эксплуатации материала. Нельзя не отметить значительный объём исследований, проведенный в этой области. Имеются значения модуля Юнга всех конструкционных материалов при различных условиях работы, в том числе и при различных температурах, например, ниже и выше нуля градусов Цельсия, при одноосном и трехосном сжатии, при увеличенной влажности и давлении. Данное исследование проведено с целью решения проблемы прочности и устойчивости зданий и сооружений при температурном воздействии. Для этого проведен обзор известных данных в области модуля Юнга и выявление самых благоприятных материалов для использования с целью повышения прочности зданий и сооружений.

В работе описана разработанная модель надёжности, позволяющая проводить прогнозирование надёжности процесса приземления системы груз-платформа-пневматическое амортизирующее устройство при случайных воздействующих на процесс внешних факторов. В основе модели надёжности лежит математическая модель физического процесса приземления систем мягкой посадки с пневмоамортизаторами. Для реализации задания случайных воздействующих факторов применялся метод Монте-Карло. Приведено решение задачи о выборе рациональных параметров пневмоамортизатора по критерию надёжности.

Предложен метод и на его основе аналитически решена задача о контактном взаимодействии между кольцами роликовых подшипников и телами качения. Исследовано влияние радиального зазора в подшипнике на параметры силового контакта между элементами подшипника и определены параметры нагруженности при различных схемах нагружения, когда внешняя сила проходит по центру максимально нагруженного ролика и, когда – между ними. Получены функции зависимости параметров нагруженности подшипника от величины радиального зазора.

Рассмотрены вопросы проведения натурных измерений эффективной площади рассеяния воздушных объектов в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. Разработана и апробирована методика, реализующая процессы измерений и калибровки сигналов с большим динамическим диапазоном на открытых трасах. Представлены результаты измерений эффективной площади рассеяния четырех типов воздушных целей, полученные с помощью многоканального оптического измерительного комплекса. Проведена оценка динамического диапазона и погрешности измерения ЭПР.

Программно-конфигурируемые сети связи, активно развивающиеся в настоящий момент, имеют несколько значимых направлений развития: классические ПКС, программно-конфигурируемые глобальные сети (SD-WAN), транспортные ПКС (T-SDN) и др. Именно в транспортных ПКС актуальна задача непосредственного управления ресурсами контролируемой сети, поскольку сети такого уровня работают на базе модели доступности сервиса и должны обладать высоким уровнем надежности, в том числе, при возникновении непредвиденных сбоев сети связи.

В работе представлен алгоритм, содержащий в себе совокупность расчетных процедур, связанных с поочередным управлением различными типами ресурсов транспортной программно-конфигурируемой сети, связанных единой целевой функцией. Основными этапами разработанного алгоритма являются распределение доступных ресурсов IP-уровня между поступающими на обслуживание потоками пакетов с последующим расчетом и формированием необходимой сетевой топологии, распределением физических (оптических) ресурсов. В качестве ключевого параметра в работе фигурирует суммарное энергопотребление, необходимое для установки нового светового пути, в зависимости от интенсивности поступающих на обслуживание сетевых пакетов.

В статье предлагается цифровой метод формирования суммарного и разностного каналов моноимпульсного радиолокатора с использованием малоэлементной плоской антенной решетки, для определения азимута и угла места объекта. Получена пеленгационная характеристика для данной антенной решетки, а также дан вид диаграммы направленности в различных плоскостях. Определены характеристики сигнально-пространственной обстановки, влияющие на эффективность работы моноимпульсного радиопеленгатора.

Работа посвящена проблеме повышения достоверности контроля и локализации нарушений в инерциально-спутниковых навигационных системах. Предлагаемые решения проблемы опираются на декомпозицию диагностических моделей таких систем и применение комбинированных статистических критериев. Технология последовательной обработки наблюдений позволяет формировать диагностические параметры по выборке невязок на скользящем временном интервале. Приводятся и анализируются результаты натурных экспериментов с типовой БИНС. Сделаны выводы о необходимости адаптивно-робастной обработки инерциально-спутниковых наблюдений.

В статье с помощью метода линеаризации решается задача оптимизации некомпланарного перелёта КА с ЭРДУ с эллиптической орбиты на геостационарную за фиксированное время. Даются рекомендации по выбору начального приближения. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.

Рассматриваются методические вопросы организации внешне-траекторных измерений оптимизируемых параметров корабельных авиационных систем при испытаниях корабельных летательных аппаратов в условиях открытого моря и отсутствия трассового измерительного полигона в акватории проведения государственных испытаний авианосного корабля.

Предложен дифференциальный метод измерений, основанный на коррекции навигационных параметров корабельных летательных аппаратов относительно авианосного корабля и передаче на определяемые точки набора поправок к измерениям по всем навигационным спутникам, которые потенциально могут быть использованы при спутниковых наблюдениях на определяемых точках, с измерением на береговой базовой геодезической станции с известными координатами псевдодальностей до всех «видимых» спутников и вычислением ее измеренных координат, а затем и измеренных дальностей (по измеренным координатам станции и координатам спутников), с обработкой информации по вычислению усредненных по нескольким заходам величин среднеквадратической ошибки боковых и вертикальных отклонений для корабельного летательного аппарата на взлете и посадке на корабль и при боевом управлении с авианосного корабля и/или с корабельного самолета радиолокационного дозора и наведения.

Проводится сопровождающий контроль за достигаемыми значениями уровней эффективности авианосного корабля и получение точностных характеристик корабельных летательных аппаратов в интересах оценки выполнимости требований к корабельным авиационным системам и авианосному кораблю в целом.

Рассматриваются методики определения рациональных периодов практического обучения специалистов, позволяющие учесть особенности последующей практической деятельности обучаемых и, в соответствии с её значимостью, определять критерии уровней обученности и ресурсные ограничения на реализацию последующих этапов обучения специалистов.

В статье описываются современные способы анализа сетевого трафика. Проводится анализ эффективности мер по защите передаваемых данных без использования шифрования. Описываются модели системы в целом, передающей и принимающей сторон, злоумышленника. Предлагаются способы анализа завуалированного трафика атакующим. Проводится оценка эффективности конкретных преобразований протоколов, основанных на XML.

В статье обосновывается использование устройств формирования уникальной последовательности, для решения задачи повышения быстродействия процесса обезличивания персональных данных и повышения уровня защищенности информационной системы. Предложена математическая модель и алгоритм процесса скоростного формирования уникальной последовательности для каждого субъекта персональных данных, обрабатываемых в информационной системе, предложенным устройством. Приведены структурно-функциональные схемы работы устройства.

Статья посвящена мультипроцессорным системам критического назначения, к которым можно отнести объекты высокой готовности, работоспособность которых критична для любого рода деятельности. К ней можно отнести человека, страну, предприятие, организацию и т.д. Отказ в этом случае приводит к уменьшению времени реакции системы и дальнейшему снижению ее производительности, а значит коэффициента готовности. В этом случае использование программных средств решения данного вопроса неприемлемо, а значит необходимо применение специализированных аппаратных средств планирования загрузки.

Благодаря интеграции твердотельного трехмерного моделирования, анализа и симуляции большее значение в промышленности приобретает компьютерный инжиниринг, а востребованность выпускников инженерных специальностей определяется во многом знанием современных CAD/CAM систем и умением их использовать для технологической подготовки производства. В работе представлен проблемно-ориентированный подход к подготовке инженеров авиастроительного профиля с применением системы автоматизированного проектирования NX от Siemens PLM Software. Публикация подготовлена по результатам сотрудничества базовой кафедры «Авиастроение» Донского государственного технического университета и отдела систем автоматизации технологического проектирования ПАО «Роствертола» в рамках проекта «Новые кадры оборонно-промышленного комплекса».

В статье исследовано качество частотной идентификации сущностей предметной области при различных стратегиях исключения лексем из алфавита поиска. Показаны зависимости автокорреляции данных сущности предметной области от используемой при частотной идентификации длине лексем при различных объёмах исходных данных, степени вхождения лексем алфавита в данные объектов сущности предметной области от используемой длины лексем, распознавания сущностей предметной области от степени вхождения лексем алфавита в её данные, частотной идентификации сущностей предметной области при благоприятной и неблагоприятной стратегиях исключения её объектов из анализируемых данных при различных длинах лексем алфавита.

На основе выполненных исследований идентификации при благоприятной и неблагоприятной стратегиях исключения её данных по объектам из анализируемых данных установлено влияние степени вхождения лексем алфавита в анализируемые данные на качество частотной идентификации сущностей предметной области.

Скрытность работы пассивных локационных станций обеспечивает высокую выживаемость в боевых условиях из-за затруднения их обнаружения и создания помех. Однако в отличие от активной локации пассивная не позволяет получить дальность до объекта по данным приема сигналов только одной станции. Разработан способ определения параметров движения воздушной цели в режиме скрытного ее наблюдения на основе маневрирования истребителя-перехватчика, алгоритмы определения параметров движения целей при различных гипотезах их движения.

Проведена оценка точностных характеристик алгоритмов определения параметров движения целей на основе моделирования и проведения экспериментальных работ.

На основе графоаналитического метода с использованием математического аппарата марковских случайных процессов разработана динамическая модель процесса поражения временно неподвижных наземных целей группой ударных беспилотных летательных аппаратов малого класса, позволяющая производить оценку эффективности разведывательно-ударных действий в составе групп.

В отличие от известных, модель дополнительно включает два блока, первый из которых реализует расчет вероятностных параметров ветровых возмущений
за счет специального маневра – «полетов по кругу в районе объекта удара», второй – циклы полетов по маршруту: «точка захода (разворота) на цель – точка сброса неуправляемого боеприпаса» в которой учтен вероятностный выход в «створ допустимого сброса боеприпаса».

Учет введенных блоков в модели позволяет исследовать противоречивые варьируемые параметры боевого маневрирования бесплотных летательных аппаратов малого класса. Так, с одной стороны, предложенные дополнительные маневры повышают точность сброса за счет компенсации несовершенства бортового радиоэлектронного оборудования беспилотных летательных аппаратов малого класса и как следствие – рациональный расход средств поражения. С другой же стороны дополнительное маневрирование может существенно увеличивать время процесса поражения цели, что особенно критично для временно неподвижных целей, которые могут быть выведены из-под удара. Кроме того, за счет увеличения продолжительности процесса поражения противник получает преимущество в реализации огневого и радиоэлектронного противодействия ударным действиям беспилотных летательных аппаратов малого класса.

Приведен пример расчета времени нанесения удара и реализуемой вероятности поражения при действиях по тактическим истребителям на открытых стоянках аэродромных участков дорог.

В данной статье рассматривается одна из актуальных задач – зависимость характеристик теплопроводности различных материалов относительно их структурного распределения в элементе (теле), служащем как теплоизолятор. Исследование нестационарных температурных режимов неоднородного, структурированного тела проводилось численным методом в двумерном виде, на основе неявной разностной схемы. В качестве материалов, были взяты материалы, широко применяемые в авиационной промышленности. Теоретические исследования показывают, что структурное распределение материалов в неоднородном теле в зависимости от их характеристик существенно влияют на теплоизоляцию конструкций в отличии от однородного тела. Результаты работы могут быть использованы для теплоизоляции слоев обшивки корпусов и других конструкций летательных аппаратов, работающих в температурных режимах.

В работе продемонстрированы особенности реализации вычислительных алгоритмов решения задач механики тонкостенных конструкций с сильной нелинейностью на примере задачи статического раздувания мягкой оболочки вращения при больших деформациях. Рассматриваемый алгоритм решения реализует метод дифференцирования по параметру. Отмечена необходимость исследования свойств разрешающей системы уравнений, предваряющего реализацию алгоритма и позволяющего скорректировать его при наличии особенностей в рассматриваемой системе. Исследовано влияние на результаты расчета следующих параметров вычислительного алгоритма: величина предварительного внутреннего давления; величина начального и максимально допустимого шага по параметру дифференцирования; число шагов по параметру, на которых проводится регуляризация решения; способы расчета напряженного состояния при построении системы регуляризующих уравнений. Показана существенная зависимость решения от указанных параметров, вплоть до получения неверных результатов. Сформулированы рекомендации по проведению вычислений при решении задач с сильной нелинейностью.

Несмотря на многообразие существующих подходов и наличие программ газодинамического моделирования, таких как Ansys-Fluent, Ansys-CFX, FlowVision и т.д., на сегодняшний день не выработана универсальная методика, позволяющая учитывать совокупность сложных химических и газодинамических процессов при их моделировании в камерах сгорания газотурбинных установок (ГТУ) [1]. К тому же отработка моделей в этих программах всегда сопровождается сравнением полученных данных с результатами реального эксперимента [2,3]. Поэтому эксперимент является неотъемлемым процессом при создании и доводке камер сгорания газотурбинных двигателей (ГТД). Эксперименты проводятся на стендовом оборудовании, которое позволяет определить параметры в камерах сгорания и их элементах. Возможность рассчитать элементы стендового оборудования для испытаний камер сгорания, при их проектировании, имея исходные геометрические и газодинамические параметры, является важной составляющей при проектировании такого стендового оборудования [4].

В работе обсуждаются результаты экспериментов и численного моделирования по исследованию механизмов тепло-, массопереноса в магнитных жидкостях. Магнитные коллоиды относят к классу наножидкостей и применяют в качестве рабочей жидкости в системах охлаждения. Показано, что в лабораторных условиях взаимодействие термогравитационного и термомагнитного механизмов переноса приводит к сложному поведению конвективной системы и, как следствие, усложнению процессов тепло- и массопереноса. Рассматривается возможность применения активных и пассивных систем охлаждения с магнитными жидкостями на борту космических аппаратов в условиях микрогравитации. Представленные результаты можно использовать для моделирования, расчета технических характеристик и энергоэффективности такой системы охлаждения.

Разработан вариант уточненной теории расчета напряженно-деформированного состояния сферических оболочек из слоистых композиционных материалов. При построении математической модели оболочки применяются трехмерные уравнения теории упругости. Компоненты искомых перемещений аппроксимируются полиномами по нормальной к срединной поверхности оболочки координате на две степени выше относительно классической теории Кирхгофа – Лява. С помощью вариационного принципа Лагранжа получена система дифференциальных уравнений равновесия и соответствующие граничные условия. Решение сформулированной краевой задачи проводится последовательным применением методов конечных разностей и матричной прогонки. Проведено сравнение результатов, полученных по предлагаемой уточненной теории, с данными, приведенными в публикациях других авторов.

Для подтверждения полученного ранее теоретического решения о прогнозировании предельной амплитуды упрочненных методами поверхностного пластического деформирования (ППД) деталей с концентраторами напряжений при асимметрии цикла центрального растяжения-сжатия и сжимающих средних напряжений цикла было проведено экспериментальное исследование упрочненных пневмодробеструйной обработкой цилиндрических образцов из стали 45 с надрезами полукруглого профиля.

Полученные экспериментальные результаты показали хорошее совпадение с данными, полученными ранее расчетным путем. По результатам эксперимента предложено проводить оценку предельной амплитуды упрочненных деталей с концентраторами напряжений при центральном растяжении-сжатии в условиях асимметрии цикла со сжимающими средними напряжениями с помощью разработанной диаграммы предельных амплитуд цикла деталей с учетом остаточных напряжений. Цель работы – разработать методику количественной оценки предельной амплитуды упрочнённых образцов с концентраторами напряжений при различных сжимающих средних напряжениях цикла.

Статья посвящена актуальной теме диагностики процесса функционирования герметичных отсеков летательных аппаратов, имеющих сквозные микротрещины. В статье получены выражения, позволяющие описывать закономерности изменения утечки рабочей среды через сквозные трещины в зависимости от их изменяющейся геометрии. Разработан алгоритм построения закономерностей изменения утечки рабочей среды из гермоотсеков (систем) при наличии в их оболочках развивающихся сквозных трещин. Приведены типовые закономерности изменения утечки рабочей среды во времени через сквозные трещины. Представлены результаты расчета времени разгерметизации отсека в зависимости от длины сквозной трещины, степени ее раскрытия, а также свободного объема гермоотсека. Результаты, представленные в статье, являются оригинальными. Они представляют значительный интерес и позволяют более корректно проводить диагностику отказов летательных аппаратов в условиях летной эксплуатации.

Полученные результаты позволяют решить и обратную задачу для приборных и обитаемых отсеков космических аппаратов. А именно, имея данные телеметрической информации о параметрах состояния газа (давлении и температуры) внутри отсека и изменении этих параметров в течение времени, появляется возможность диагностики в условиях орбитального полета характеристик микронеплотностей. Это в свою очередь позволяет оценивать резерв времени для локализации негерметичностей или принимать решение для аварийной посадки пилотируемого космического аппарата.

В статье предлагается методика расчёта ширины проводников печатных плат на металлическом основании для бортовых приборов космических аппаратов в зависимости от протекающего переменного тока. Описывается математическая модель, использованная при разработке методики. Проводится анализ влияния сделанных допущений на результат.

В работе выполнен анализ гармонического состава выходного сигнала устройства ретрансляции сигнала с внесением доплеровского сдвига частоты. Результаты получены для различных значений ширины полосы пропускания устройства. Выделены общие тенденции, которым подчиняются изменения выходного сигнала устройства при изменении его полосы пропускания. Показана принципиальная возможность имитации доплеровского сдвига частоты в широкой полосе частот входных сигналов с помощью устройства ретрансляции сигнала с двойным преобразованием частоты. Таким образом, такое устройство может являться составной частью широкополосного имитатора радиолокационных целей.

Применение оптических лазерных маяков позволит точно и однозначно локализовать местоположение лунных посадочных станций с помощью оптических телевизионных средств космических аппаратов. Оптический маяк, установленный на лунной посадочной станции, будет обнаружен бортовой телекамерой орбитального аппарата по признаку существенного превышения светового потока над уровнем фоновой засветки. Представленная методика позволит локализовать лунную посадочную станцию с оптическим лазерным маяком с точностью в единицы метров. Это позволит использовать его как реперную точку для установления сетки селенодезических координат высокой точности. Лунная посадочная станция с оптическим лазерным маяком позволит картографирование поверхности Луны довести до точностей, соответствующих детализации снимков лунного рельефа, сделанных бортовой телекамерой орбитального аппарата.

Статья посвящена нестационарным мультипроцессорным системам. Затрагивается вопрос о беспроводной передаче данных между процессорными объектами (ПО), такими как ноутбуки, нетбуки, тачпады, планшеты, мобильные устройства и т.п., способными передавать информацию на расстоянии по беспроводной среде передачи данных. Например, такой сетью может быть среда передачи данных Wi-Fi. При этом сами ПО могут независимо перемещаться в пространстве. В данном случае важна возможность изменения расстояния между парами ПО, что влияет на объемы передаваемой информации, их скорости и, как следствие, общее время передачи в целом.

В статье обосновывается использование мультиспектральных оптико-электронных датчиков, для решения задачи повышения быстродействия устройства для автономной мобильной платформы экологического мониторинга. Предложена математическая модель функционирования разработанного устройства. Приведена структурно-функциональная организация мультиспектрального оптико-электронного устройства для автономной мобильной платформы экологического мониторинга. Представлены схема программно-аппаратного стенда и результаты экспериментальных исследований.

В статье рассмотрена проблема влияния организации внутренней памяти приёмника на скорость выполнения операций анализа источника поступающих информационных блоков. Определены условия использования различных вариантов организации внутренней памяти приёмника, обеспечивающие высокую скорость обработки и приемлемою аппаратную сложность приёмников.

В статье рассматривается информационная безопасность автоматизированных систем управления. Предлагается использовать системы биометрической аутентификации. Перспективным является использование анализа клавиатурного почерка оператора как один из элементов интеллектуального детектора системы защиты. Приведены три основных алгоритма аутентификации по клавиатурному почерку. Представлен алгоритм работы режима обучения и аутентификации.

Рассматривается задача о математическом моделировании процесса аэроупругих колебаний обледенелых проводов линий электропередач при ветровой нагрузке. Искомыми величинами являются обобщенные координаты задачи: коэффициенты при аппроксимирующих функциях метода Ритца и локальные перемещения провода. Принимается жесткая связь сечения льда и сечения провода, считается, что сечение провода со льдом остается в одной и той же плоскости при движении. Описывающие динамику процесса уравнения составляются с использованием принципа Д’Аламбера-Лагранжа. Итоговая система нелинейных дифференциальных уравнений, получаемая путем группировки слагаемых при вариациях работ и потенциальной энергии, интегрируется численно. Начальные условия для интегрирования задачи динамики берутся из решения задачи статики.

В данной работе впервые изучаются эффективные динамические свойства вискеризованного слоя в модифицированных композитах с учетом структурных характеристик межфазного слоя – длины вискерсов, объемного содержания вискерсов, их механических свойств. В случае чистого сдвига вдоль вискерсов оцениваются эффективные динамические свойства межфазного слоя, полученные методом трех фаз и методом Рейсса. Показывается, что действительно, в вискеризованном слое могут быть реализованы высокие эффективные диссипативные свойства, что открывает перспективы моделирования и прогнозирования модифицированных волокнистых композитов с аномально высокими демпфирующими свойствами при одновременно достаточно высоких механических характеристиках.

В статье рассмотрен опыт создания и примеры применения персональной поисковой библиографической системы, работающей на основе банка научных публикаций AI Corpus, созданного в Институте искусственного интеллекта Пола Аллена. Получена система, дополняющая такие поисковики, как Google, и, благодаря использованию открытых компонентов, может служить платформой для развития поисковых и справочно-аналитических функций более высокого уровня. Предложен подход, позволяющий производить поиск информации в два этапа, на первом этапе – путём выборки из глобального хранилища, а затем, на втором этапе – путём проведения поиска внутри этой выборки с тонким учётом специальных интересов владельца системы. Объектом исследований являются системы информационного и аналитического обслуживания в области программной инженерии. Реализованная система может также использоваться для поиска, отбора и анализа документов в области аэрокосмической техники.

В статье описан метод обеспечения отказоустойчивости коммуникационной сети с топологией многомерный тор, апробированный при создании высокоскоростной сети Ангара.

Работа по обеспечению отказоустойчивости велась по следующим направлениям: повышение качества передаваемого сигнала за счет тонкой настройки параметров высокоскоростных приемопередатчиков, разработка отказоустойчивого алгоритма контроля целостности линка с возможностью повторной передачи поврежденных данных, разработка алгоритмов сетевого уровня для мониторинга состояния сети, и оперативного перестроения таблиц маршрутизации.

Описываемые в статье методы позволяют для вычислительных систем большого размера получить коэффициент готовности более 0,99.

Для проведения экспериментальных исследований тонкостенных оболочек возникает потребность в испытательных стендах, с помощью которых можно с высокой точность измерить один или несколько параметров. Один из самых существенных факторов – это исключение или сведение к минимуму погрешности измерений. Испытательные стенды позволяют существенно повысить качество измерений. В лаборатории строительных конструкций Комсомольского-на-Амуре Государственного Университета создан испытательный стенд для бесконтактного исследования свободных и вынужденных колебаний разомкнутых цилиндрических оболочек. Стенд металлический, жестко прикреплен к основанию, небольших размеров позволяет с высокой достоверностью измерять численные характеристики колебаний тонкостенных разомкнутых оболочек при изменении ширины, высоты и кривизны оболочек, а также способах крепления. Для его создания проведены исследования, направленные на выявление эффективных устройств, повышающих качество измерений.

Исследуется процесс нестационарного контактного взаимодействия абсолютно жесткого штампа и упругого полупространства, имеющего заглубленную полость произвольной геометрии и расположения с гладкой границей. Рассмотрено три варианта условий контакта: свободное проскальзывание, жесткое сцепление и контакт с трением.

Метод решения задачи построен с использованием граничных интегральных уравнений. Для получения граничных интегральных уравнений использована динамическая теорема взаимности работ. В качестве ядер интегральных операторов выступают объёмные функции Грина для упругой плоскости. В результате линейных аппроксимаций границ области по пространственной переменной и линейных аппроксимаций граничных значений искомых функций по времени, задача сведена к решению системы алгебраических уравнений относительно узловых значений искомых перемещений и напряжений на каждом временном шаге. Предполагается, что массовые силы в полупространстве отсутствуют. Используется прямоугольная декартовая система координат. Одна из осей направлена вдоль невозмущенной границы полупространства, вторая – вглубь полупространства.

Одними из основных параметров, определяемых в камере сгорания являются потери давления, полнота сгорания, неравномерность температурного поля на выходе, выбросы вредных загрязняющих веществ. В данной статье рассматривается влияние способа подачи топлива, реализованного в форсунке на изменение перечисленных выше параметров. Представлена конструкция стендовой установки предназначенной для испытания форсунок в имитаторе жаровой трубы, а так же режимы при которых данные испытания проводились. Получены результаты в имитаторе жаровой трубы с установленными струйными форсунками и форсунками с подачей закрученной топливной струи. Проведен анализ, по результатам которого сделаны выводы о эффективности применения струйных форсунок и рекомендации о постановке выбранного типа форсунок в полноразмерную камеру сгорания [1-4].

Для тела вращения со степенной образующей вычисляется сила сопротивления в гиперзвуковом потоке разреженного газа на основе нескольких локальных моделей.

Решением вариационной задачи определяется степень в образующей тела минимального сопротивления в зависимости от удлинения в широком диапазоне чисел Рейнольдса.

Предложена модификация модели псевдоскачка Крокко, позволяющая в структуре математической модели сверхзвуковой прямоточной силовой установки с зоной торможения оценить распределение параметров при переходе сверхзвукового потока к дозвуковому режиму течения. Выполнено численное моделирование газодинамических параметров в канале предкамерного диффузора (изолятора) заданной геометрии. Численное решение построено с использованием принципа минимального производства энтропии. Проведена верификация предложенной модели на данных, полученных в ходе испытаний модельной камеры сгорания двухрежимного прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ДПВРД). Модель предназначена для параметрических исследований в составе математических моделей прямоточной силовой установки.

Подробно рассмотрены виды возвращения первых ступеней ракет на Землю. Рассмотрены плюсы и минусы каждого вида возращения ступеней. Продемонстрирована актуальность и значимость рассматриваемой проблемы для разработки новых многоразовых ракет.

В данной работе рассмотрена математическая модель функционирования бортовой станции активных помех (САП), алгоритмы подавления проникающей помехи «компенсационным» способом, алгоритмы управления параметрами компенсирующих и модулирующих колебаний при подавлении проникающей помехи в условиях неполного знания характеристик радиоканала распространения радиоколебания.
Обобщенная математическая модель САП описывает работу радиоканала распространения радиоколебания по объекту размещения станции, полезные принимаемые радиосигналы, проникающие помехи. При построении модели были приняты следующие допущения: радиоканал распространения радиоколебания является линейным, т.к. нелинейные электрофизические эффекты, вызываемые облучением поверхности объекта невелики и ими можно пренебречь из-за сравнительно небольших значений мощности радиосигналов САП; распространение радиоколебания по объекту от передающей к приёмной антенне САП происходит по нескольким путям (многолучевой характер распространения); число путей, электрическая длина, затухание и набег фазы априорно неизвестны, и они быстро изменяются; при распространении радиоколебания по объекту размещения САП оно задерживается на каждом пути распространения пропорционально его длине, что приводит к неконтролируемым изменениям фазы и амплитуды проникающей помехи.

Представлено описание результатов разработки лабораторной установки для полунатурного моделирования канала передачи данных в ультразвуковом диапазоне длин волн. Приводится структурная схема, описание цифрового приемо-передающего тракта с программной обработкой сигналов. Представлены технические характеристики установки и основы методики проведения моделирования и оценки характеристик цифровых каналов передачи данных в составе систем дистанционного зондирования различного назначения.

В данной работе проводилось исследование влияния на ширину зону контакта изменения геометрических параметров цилиндрической оболочки эллиптического сечения под давлением зажатой между абсолютно жесткими пластинами. Исследование проводится путем аналитического моделирования метода в среде Wolfram Mathematics. В ходе аналитического моделирования была получена зависимость изменения ширины зоны контакта между оболочкой и жесткой преградой от действующего давления. Для полученного решения проводилось исследование влияния большой и малой полуосей, а также толщины оболочки на процесс изменения ширины зоны контакта в зависимости от действующего давления.

По результатам моделирования были получено, что увеличение малой полуоси влечет за собой уменьшение зоны контакта, а увеличение большой полуоси — увеличение ширины зоны контакта. Увеличение толщины оболочки уменьшает зону контакта оболочки с жесткой пластиной. Для изучения процесса скорости изменения ширины зоны контакта были получены аналитические зависимости ширины зоны контакта от изменения геометрического параметра путем аппроксимации.

Представлена математическая модель для расчета на флаттер беспилотного летательного аппарата из композиционных материалов с двухбалочным хвостовым оперением. Математическая модель построена в программном комплексе Nastran. Упругая модель аппарата представлена совокупностью балок, соединенных через податливые узлы. Аэродинамическая модель построена с помощью метода дипольной решетки (DLM). Рассмотрены особенности конструкции исследуемого аппарата. Представлены расчеты безрулевых и рулевых форм флаттера и проведен анализ полученных результатов.

Разработана математическая модель алгоритма определения типа модуляции радиолокационного сигнала в автокорреляционном приемнике. Определены границы применимости разработанного алгоритма. Обоснованы параметры фильтров, используемых в алгоритме. Исследовано влияние времени задержи на эффективность обнаружения. Выполнена оценка ресурсоемкости алгоритма. Даны предложения по реализации алгоритма на ПЛИС.

В статье описана проблема отказов автоматизированных рабочих мест. Предложена информационная система, которая осуществляет сканирование, прогнозирование, идентификацию ошибок и выработку решений по их устранению. Разработана концептуальная модель системы принятия решений, определяющая её структуру. Для каждой из подсистем сформулированы критерии управления, формализованные в виде функционалов цели.

Выявлены основные проблемные области разработки систем автоматической посадки летательных аппаратов: информационное обеспечение и управление. Представлен обзор литературы, посвящённый вопросам информационного обеспечения. Предложена классификация систем информационного обеспечения процесса автоматической посадки. Предложены рекомендации по построению систем автоматической посадки в части информационного обеспечения. Выявлены перспективы развития систем автоматической посадки летательных аппаратов в части информационного обеспечения.

Целью работы является дальнейшее развитие автоматизированного анализа нормативности вычислительного процесса бортовых вычислителей космических аппаратов. Ранее предложенный подход обеспечивал лишь возможность анализа нормативности времён работы программных модулей в части их соответствия отведённым временным интервалам. В данной работе предложен новый алгоритм, который позволяет также проверять корректность работы вычислителя путём сравнения значений параметров в телеметрической информации (ТМИ), характеризующих его состояние в момент начального включения, с номинальными. На основе предложенного алгоритма реализовано программное средство. В результате увеличения числа учитываемых при формировании суждения о нормативности вычислительного процесса критериев возрос объём анализа, который может быть осуществлён автоматически.

Развитие пилотируемой космонавтики в сторону создания планетных баз делает особенно актуальной проблему разработки автоматизированной системы управления комплексом систем жизнеобеспечения (АСУ КСЖО) экипажа. Решение этой сложной задачи связано с поиском оптимальных решений при наличии множества противоречивых показателей. Применением системного подхода и формулированием группы глобальных критериев эффективности удалось существенно упростить методику решения задачи и предложить комплексный подход к построению АСУ КСЖО. Полученные результаты использованы при создании АСУ наземных испытательных стендов.

В работе исследованы вопросы прогнозирования технического состояния сложных технических систем с помощью метода Берга и моделей искусственного интеллекта – байесовских сетей. Рассмотрены различные (типовые) функции диагностических признаков и проанализированы результаты прогнозирования. Для уточнения и прогнозирования вида технического состояния сложных технических систем предложено использовать результаты прогнозирования и апостериорный вывод в байесовских сетях доверия.

В статье рассмотрена задача наискорейшей переориентации плоскости круговой орбиты космического аппарата (КА). Управление (ускорение от вектора реактивной тяги, ортогональной плоскости орбиты) ограничено по модулю и является кусочно-постоянной функцией. В работе построен оригинальный генетический алгоритм для нахождения количества активных участков движения КА и длительностей этих участков. Приведены примеры численного решения задачи для случая, когда отличие между начальной и конечной ориентациями орбиты КА составляет единицы градусов в угловой мере. Конечная ориентация плоскости орбиты КА соответствует ориентации плоскости орбиты спутников отечественной орбитальной группировки ГЛОНАСС. Установлены особенности и закономерности процесса оптимальной переориентации плоскости орбиты КА.

В статье рассматриваются задачи планирования и оптимизации маршрутов плоского движения модели летательного аппарата при наличии препятствий. На этапе планирования разрабатывается оптимальный по быстродействию маршрут непрерывно-дискретного движения по заданной карте в обход имеющихся препятствий. При этом на основе достаточных условий минимизируется количество поворотов траектории и время достижения цели. На втором этапе запланированная траектория используется в качестве опорной для модели Маркова – Дубинса движения летательного аппарата и оптимизируется на основе необходимых условий оптимальности.

Критериев устойчивости для систем автономных дифференциальных уравнений (САДУ), аналогичных критерию Куранта-Фридрихса-Леви, в настоящее время не существует. При численном интегрировании САДУ довольно часто сталкиваются с неустойчивостями, проявляющимися в виде вычислительного хаоса. Причем, уменьшение временного шага не приводит к устранению такой «неустойчивости». Обычно, для объяснения явления детерминированного хаоса приводятся исследования по определению чувствительности решений к точности задания начальных условий. Эти исследования показывают экспоненциальную расходимость изначально близких траекторий решений и невозможность подобрать столь малую достижимую погрешность вычисления, чтобы «победить» неопределенность в САДУ типа Лоренца.

Из этого делается заключение, что поскольку принципиальные трудности не позволяют достичь необходимой точности вычислений, то задумываться о детерминированности не имеет смысла. Однако такой подход не решает проблему детерминированности решений безотносительно возможности или невозможности получения информации об эволюции рассматриваемой системы. С этими вопросами, в частности, сопрягаются вопросы предопределенности в замкнутых системах, в частности, в такой замкнутой системе, как Вселенная.

Проведенные в данной работе исследования показывают, что детерминированный хаос, возникающий в САДУ типа Лоренца, при задании любого конечного фиксированного шага по времени, вполне может быть ассоциирован со стохастическим процессом, а не являться, по сути, детерминированным хаосом.

В работе также обсуждаются вопросы, связанные с возможностью моделирования турбулентности на основе уравнений Навье-Стокса с помощью метода прямого численного моделирования.

Одними из основных параметров камеры сгорания являются потери давления, полнота сгорания, неравномерность температурного поля на выходе, выбросы вредных загрязняющих веществ. В данной статье рассматривается влияние постановки струйноэжекционной форсункой в отсек камеры сгорания на изменение перечисленных выше параметров. Представлена конструкция стендовой установки предназначенной для испытания отсека камеры сгорания, а так же режимы при которых данные испытания проводились. Получены результаты на отсеке с струйными форсунками и струйноэжекционными форсунками. Проведен анализ, по результатам которого сделаны выводы о эффективности применения струйноэжекционной форсунки и рекомендации о постановке выбранного типа форсунок в полноразмерную камеру сгорания [1-4].

Физико-математическая модель Навье-Стокса-Фурье рассматривается как первое приближение системы моментных уравнений третьего порядка. Анализируются моментные уравнения неравновесных напряжений и тепловых потоков. Рассматриваются несколько модификаций коэффициента сдвиговой вязкости. На примере задачи о профиле ударной волны показано, что модифицированный коэффициент вязкости позволяет получать размер сильно возмущенной области близкий к реальному даже в гиперзвуковых течениях.

В данной работе описан вычислительный алгоритм, позволяющий рассчитывать равновесный состав продуктов сгорания углеводородных топлив при наличии конденсированных компонентов. Приведены особенности реализации алгоритма. Проведено сравнение результатов численного моделирования стационарного равновесного течения продуктов сгорания смеси керосина с воздухом в сопле Лаваля со справочными данными. Исследовано влияние давления на состав продуктов сгорания при избытке горючего. Расчетным путем получено, что зависимость концентрации сажи от давления качественно меняется при изменении коэффициента избытка воздуха.

Численно исследована устойчивость задачи на собственные значения для двумерного ламинарного и турбулентного внешнего течения над плоской пластиной с использованием теории вo временной постановке. Этот классический, а также эффективный подход подробно рассматриваются для задач о собственных значениях: для вывода спектра собственных значений исследуются два различных метода, а именно метод конечных разностей и метод коллокации, основанный на базовых функциях. Первый подход дискретизации физической модели приводит к алгебраическим уравнениям с большими матрицами, которые трудно эффективно решить, в то время как второй создает матрицы, которые обычно полны и хорошо обусловлена. Эта проблема рассматривается здесь в приложении к уравнению сквайра, которое описывает динамику возмущений в ламинарных и турбулентных пограничных слоях. Численно изучены получен профили средней скорости ламинарных пограничных слоев. Дисперсионное соотношение не скольких мод как функция волнового числа α и других параметров потока для задачи (например, числа Рейнольдса) определяется для двух различных профилей скорости. Алгоритм реализован в пакете прикладных программ Mathematica, и вычисленные собственные значения сравниваются между двумя различными методами.

Предлагается процедура генерации сокращенных механизмов реакций для химически неравновесных гетерогенных течений. В математической модели инертные вещества отделяются от реагирующих веществ. Конденсированная фаза представляется большими молекулами. Процедура сокращения, состоящая из методов DRGEP (Directed Relation Graph Error Propagation) и зацепления, включается в алгоритм расчета обратной задачи сопла. Приведен пример сокращения механизма при расчете неравновесного течения продуктов сгорания металлизированного топлива. Было достигнуто существенное сокращение исходного механизма реакций при допустимой точности прогнозирования характеристик течения.

На этапе проектировании авиационных трансмиссий необходимо проводить анализ динамики на эксплуатационных режимах. В настоящей работе представлена трехмерная модель упругой зубчатой передачи с описанием больших поворотов с помощью вектора Эйлера и связанного с ним тензора поворота. Для предотвращения проблемы особых углов в работе используется раздельное хранение накопленного и дополнительного поворота. Модель позволяет описывать зубчатые передачи различных конфигураций (цилиндрические, конические, прямозубые, косозубые), а также сочетаться с моделями других элементов механизмов. В статье приводятся примеры решения задач с помощью разработанной модели, при этом ее корректность подтверждается сопоставлением получаемых результатов с результатами, полученными другими методами расчета.

Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования и математического моделирования элементов конструкции изделия при соударении с твердой преградой. Решается задача разработки эффективной методики численного моделирования трехмерных динамических задач удара.

Для решения задачи удара использовался метод конечных элементов.

С помощью численного моделирования результаты расчетов деформаций и напряжений сопоставлены с результатами натурных испытаний, которые показали их достоверность.

Рассмотрены особенности наблюдения космических объектов наземными оптическими средствами в интересах мониторинга околоземного космического пространства. Обоснована необходимость проведения предварительной отбраковки получаемых изображений перед проведением анализа человеком-оператором. Проведен сравнительный анализ энтропийных метрик информативности пригодных для полутоновых изображений космических объектов. НА примере реальных изображений оценена возможность их использования с учетом особенностей зрительного восприятия изображений человеком-оператором.

В работе описывается модель имитатора тестовых радиолокационных сигналов авиационных систем обзора земной поверхности. Раскрывается используемый в имитаторе метод цифрового формирования тестовых радиолокационных сигналов, воспроизводящих виртуальные объекты различной структуры на радиолокационных изображениях. Приводятся результаты апробации модели, полученные при проведении полунатурных экспериментов.

Задачи контроля, оценки положения летательного аппарата (ЛА) и взаимодействия с окружающей средой весьма важны в авиационной технике. На больших расстояниях они решаются, в основном, в радиодиапазоне (радиолокация). На малых дальностях в окрестности ЛА весьма эффективны методы оптического диапазона, поскольку длина волны на несколько порядков меньше и позволяет достичь высокой точности измеряемых параметров [1, 2, 3].

Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) широко применяются в аэрокосмической отрасли как для реализации бортовых устройств, так и наземного оборудования. Данная работа посвящена оценке точности и синтезу нелинейных импульсных математических операций (ИМО). ИМО или прямая обработка сигма-дельта модулированных импульсных потоков является перспективным методом сокращения ресурсоёмкости ПЛИС, который позволяет реализовывать сложные алгоритмы цифровой обработки сигналов, в том числе на базе радиационно-стойких отечественных ПЛИС, чьи ресурсы существенно меньше, чем у зарубежных аналогов в коммерческом исполнении. Ранее полученные оценки точности нелинейных ИМО являлись эмпирическими и охватывали лишь малый набор математических операций в ограниченном диапазоне возможных параметров реализации. В данной работе был предложен новый подход к анализу точности и синтезу нелинейных ИМО, который позволяет проводить произвольную нелинейную цифровую обработку сигналов в форме сигма-дельта модулированных импульсных потоков, обеспечивая заданную точность. Данный подход позволяет гибко определять соотношение между ресурсоёмкостью блоков ИМО и точностью вычислений. На примере реализации умножения импульсных потоков было показано превосходство предложенного решения над ранее известным широко применяемым аналогом.

Одним из ключевых направлений по улучшению экологических и экономических характеристик современных газотурбинных двигателей является разработка малоэмиссионных камер сгорания, реализующих концепцию сжигания бедной гомогенной смеси. Пульсации давления в топливной системе газотурбинного двигателя могут привести к нестабильному горению в малоэмиссионной камере сгорания. Частота вращения насоса сильно изменяется в зависимости от режима работы двигателя. Поэтому для подавления пульсаций давления в топливной системе необходимо применять регулируемый резонатор Гельмгольца, настраиваемый на частоту вращения насоса. В данной работе регулируемым элементом гасителя был объём полости. Данное исследование посвящено разработке и экспериментальному исследованию динамических характеристик адаптивного гасителя пульсаций давления резонансного типа в рассматриваемом частотном диапазоне. Экспериментальный стенд состоял из насоса, системы охлаждения рабочей жидкости, резонатора с поршнем, предназначенным для изменения объёма полости, и имитации топливной системы. Во время испытаний измерялись пульсации давления перед и за резонатором, а также за насосом, когда резонатор не был установлен. Объём резонатора изменялся от минимального до максимального значений. Эффективность настраиваемого резонатора Гельмгольца оценивалась с помощью коэффициента вносимого затухания. Частотная характеристика эффективности настраиваемого резонатора представляет собой монотонно убывающую кривую. Экспериментальные данные подтвердили теоретические расчёты с высокой точностью. Настраиваемый резонатор Гельмгольца обеспечивает гораздо большее затухание пульсаций давления, чем нерегулируемый, во всём частотном диапазоне.

Скрытность работы пассивных локационных станций обеспечивает высокую выживаемость в боевых условиях из-за затруднения их обнаружения и создания помех. Однако в отличие от активной локации пассивная не позволяет получить дальность до объекта по данным приема сигналов только одной станции. Разработан способ определения параметров движения воздушной цели в режиме скрытного ее наблюдения на основе маневрирования истребителя-перехватчика, алгоритмы определения параметров движения целей при различных гипотезах их движения. Проведена оценка точностных характеристик алгоритмов определения параметров движения целей на основе моделирования и проведения экспериментальных работ.

В статье разработана методика обоснования рациональных способов управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА). В состав данной методике входит методика формирования способов управления БПЛА и методика оценивания эффективности применения БПЛА. Методика формирования способов управления БПЛА, необходимая для формирования геопространственных и энергетических характеристик радиолиний. Методика оценивания эффективности применения БПЛА может применяться для расчета глубины ведения разведки. Основу методики обоснования рациональных способов управления БПЛА составляют расчеты с применением многомерной редуцированной вероятностной меры и динамических характеристик случайных процессов.

В статье проанализирована теоретическая модель системы защиты автоматизированной системы управления связью (АСУС) от случайных вредоносных воздействий, которые могут быть угрозой для систем управления летательными аппаратами. Определены задачи для реализации системного подхода к решению задачи обеспечения адаптивной защиты АСУС. Рассмотрена имитационная модель для защиты АСУС от вредоносных воздействий, в которой использовались методы теории массового обслуживания. В статье поставлена задача поиска наиболее рациональной организации функционирования АСУС.

Актуальность темы данной работы прежде всего обоснована необходимостью разработать новые методы и способы защиты от вредоносных воздействий на АСУС, используемых для управления летательными аппаратами, например, во избежание перехвата управления.

В данной статье рассматривается возможность использования теории распознавания образов применительно к оптико-электронному контролю качества поверхностей изделий авиационной и ракетно-космической техники для определения уровня их дефектов различного рода. Описаны основные этапы работы системы распознавания образов. Предложены классы нарушения и загрязнения контролируемых поверхностей, которые подлежат распознаванию. Приведены результаты измерений интенсивности отраженного света цифровых изображений контролируемых поверхностей. Предложено использовать в качестве признакового пространства признаки, основанные на статистиках первого порядка. Представлены полученные результаты расчетов для различных классов нарушения поверхностей. Обоснован рабочий словарь признаков, который позволяет однозначно различать поверхности с шероховатостью и окислением от чистых и загрязненных смазочными материалами поверхностей.

Появление нового комплекса вооружения – ударного беспилотного летательного аппарата малого класса требует разработки нового научно-методического аппарата по оценке эффективности его применения при поражении наземных объектов. В работе представлена методика обоснования направления захода на цель летательными аппаратами такого класса, которая является дальнейшим развитием методического аппарата по рациональному распределению огневого воздействия свободнопадающих неуправляемых контейнеров ударных беспилотных летательных аппаратов малого класса, основанного на теории рисков. Использование «формулы риска» в теории боевой эффективности авиационных средств поражения позволяет определить несколько рациональных точек прицеливания при воздействии по наземному объекту с несимметричным расположением, важных по своему функционалу, уязвимых элементов. Выявление локальных экстремумов интегральной функции риска способствует обоснованию направления захода на цель для нанесения наземному объекту максимального ущерба по критерию времени восстановления. Таким образом, применение данной методики обеспечивает получение достоверных данных при планировании применения ударных беспилотных авиационных комплексов.

В работе приведены результаты моделирования системы управления полетом беспилотного летательного аппарата типа квадрокоптер в среде Simulink/MATLAB.

Разработаннпя математическая модель квадрокоптера, построенная в CAD-системе SolidWorks, экспортирована в Simscape Multibody. На ее основе разработана система управления на основе пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулятора. Имитационное моделирование системы управления квадрокоптером завершилось экспортом системы управления, разработанной в среде Simulink.

Описанный подход к моделированию системы управления позволяет произвести оценку системы управления квадрокоптером и воспроизвести динамику полета реального физического объекта.

В статье предлагается создание глобальной лунной оптической навигационной системы на основе располагаемых на поверхности Луны световых маяков, работающих на двух длинах волн. Данная система на основе оптико-электронных приборов на космических аппаратах и световых маяков позволит получить высокоточную систему навигации, как на поверхности Луны, так и в окололунном пространстве.

В данной работе рассматривается алгоритм деформирования полосы в условиях плоского напряженного состояния, который представлен в виде поэтапного перехода от непрерывного к разрывному полю скоростей деформаций. Решение данной задачи описывается математической моделью растяжение жесткопластической полосы, изготовленной из различных конструкционных материалов. В зависимости от материала заготовки, определяется преимущественное поле скоростей деформация, что позволяет определить процесс зарождения и разрушения материала, как можно раньше. Результатом данной работы является поле скоростей деформаций, а также определения оптимального значения Е1, позволяющего охарактеризовать выбор предпочтительного течения в зависимости от материала, из которого изготовлен образец.

В данной работе рассмотрена задача о динамической нагрузке балки ударяющим телом в присутствии промежуточного демпфера – пружины заданной жёсткости. Целью исследования являлось определение совместного движения механической системы: балка-пружина-тело, пренебрегая массой пружины. Движение балки моделируется уравнениями цилиндрических колебаний пластины. Полученные уравнения для совместного движения системы балка – пружина – тело состоит из уравнений для прогиба балки и уравнения движения тела, с учётом жёсткости пружины. Система уравнений, моделирующая движение, состоит из уравнения в частных производных четвёртого порядка по координате и второго порядка по времени, одним из граничных условий которого, является обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка по времени. Задача решается методом интегрального преобразования Лапласа по времени. Для обращения полученного решения используется численный метод Дурбина. С помощью данного метода построены графики решений, позволяющие пронаблюдать поведение тела и вычислить прогиб балки в момент времени. Графики аналитического и численного решений совпадают для малых начальных времен. Также показана зависимость искомых функций от основных параметров задачи: жёсткости пружины и изгибной жёсткости балки. Из иллюстрирующих графиков видно, что функции прогиба балки и движения тела зависят от жёсткости пружины прямо пропорционально, а от изгибной жёсткости балки – обратно пропорционально.

В данной статье рассматриваются температурные режимы при обтекании транспортируемых осесимметричных тел внутренняя температура, которых имеет ограничения. Условия, при которых происходит транспортировка осесимметричных тел – это отрицательная температура внешней среды и её воздушное возмущение, возникающее при транспортировке на внешней подвеске летательных аппаратов. При анализе данной задачи возникает необходимость минимизации влияния воздействия внешней среды на состояние транспортируемого объекта.

Исследуется влияние изменения геометрии канально-щелевого заряда при его горении на внутрикамерные процессы, протекающие в проточных трактах и предсопловом объеме двигателя. Рассматриваются различные положения горящего свода при работе двигателя на стационарном участке. Анализируются топологические особенности потока продуктов сгорания, характерные для различных положений горящего свода. Получены критериальные уравнения для числа Нуссельта в особых точках на поверхности соплового днища.

В данной работе приведены результаты исследования ударных взаимодействий в авиационных конструкциях. Как правило, анализ ударных процессов происходит уже после совершившегося факта, например, обнаруженных вмятин, трещин, сколов и т.п. Данная задача является актуальной по причине необходимости стопроцентного обеспечения безопасности во время эксплуатации летательных аппаратов. Целью статьи является обобщение инженерных походов к исследованию причин, которые могут привести к ударному процессу в авиационных конструкциях.

В статье приведена методика автономных испытаний бортовых радиоэлектронных приборов космических аппаратов. Автономные испытания предложено проводить в рамках конструкторско-доводочных испытаний для образцов, прошедших приемо-сдаточные испытания. В составе образцов не должно быть критичной по ресурсу электронной компонентной базы. В качестве объекта испытаний был выбран микропроцессорный контроллер температуры.

Описаны назначение и состав данного прибора. Данный прибор устанавливается на сотопанелях в негерметичных отсеках космического аппарата. Для выбора видов испытаний проведен анализ технических условий на прибор и результатов предыдущих испытаний. Методика предусматривает 14 видов испытаний. Проведено исследование влияния последовательности испытаний на их эффективность. Сделан выбор оборудования и испытательных воздействий. Проведены схемы испытаний на устойчивость к воздействию электромагнитного поля. Предложена последовательность проведения данных испытаний. Дано метрологическое обоснование выбранных контрольно-измерительных средств.

Испытания при нормальных климатических условиях и номинальном напряжении питания проводились после завершения конструкторско-доводочных испытаний. Технологические тренировки проводились перед приёмно-сдаточными испытаниями.

В данной статье описывается математическая модель системы связи с широкополосными сигналами на основе симплексных кодов и особенности архитектуры приемной части. Проведено статистическое численное моделирование выбранных сигналов в условиях как эталонного канала с аддитивным белым гауссовским шумом (АБГШ), так и реальных каналов.

Предложено решение по организации связи в децентрализованном режиме за счет организации дополнительного временного разделения абонентов, а для сохранения общей пропускной способности системы связи передача от одного абонента в адрес сразу нескольких других ведется в пределах таймслота одновременно. Разделимость сигналов абонентами в этом случае осуществляется за счет характеристик предложенного разделяющего ансамбля.

Затронуты вопросы создания прототипа системы, методологии разработки программного обеспечения (ПО) для гетерогенных систем, отладки и тестирования конечного устройства.

В статье рассматривается способ построения «субоптимальных» маршрутов мониторинга разнотипных источников беспилотным летательным аппаратом. Под «субоптимальными» маршрутами, в статье, понимаются маршруты обеспечивающее локальный экстремум в области минимизации времени перемещения БЛА между заданными районами оптического мониторинга в условиях влияния динамически изменяемого движения воздушных масс и при фиксированной производительности силовой установки БЛА. Показано влияние геометрии маршрута на точность определения координат ИРИ. По результатам имитационного моделирования оценено влияние указанных факторов на построение маршрутов мониторинга. Сравнение результатов продолжительности полета по маршрутам, построенным в соответствии с разработанным способом, относительно маршрутов построенных без учета рассмотренных факторов демонстрирует выигрыш в сокращении продолжительности полета в среднем на 5 – 7 %, при сохранении допустимого уровня влияния геометрического фактора на определение координат ИРИ.

На функционирование бортовой аппаратуры космического аппарата (БА КА) оказывают влияние многочисленные факторы. Особое значение имеет ионизирующее излучение космического пространства (ИИ КП) высокоэнергетичные электроны и протоны естественного радиационного пояса Земли (ЕРПЗ), а также потоки частиц солнечных и галактических космических лучей (СКЛ и ГКЛ) состоящих из высокоэнергетичных протонов и тяжелых ионов (ТЗЧ). Радиационные эффекты ионизирующего излучения могут не только вызвать деградацию, но также выводить из строя электронные и электрические системы КА. Даже на высотных коммерческих авиалайнерах, летающих по полярным маршрутам, были зафиксированы документально подтвержденные случаи неисправностей авионики из-за радиационного воздействия космического пространства.

Для снижения влияния ионизирующего излучения, предлагается рассмотреть схемотехнические решения, позволяющие предотвратить преждевременные сбои электронной аппаратуры КА подвергающейся воздействию ИИ КП.

Схемотехнические решения парирования вероятных отказов аппаратуры КА (из-за воздействия тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ), высокоэнергетичных протонов космического пространства и дозового воздействия) обеспечивают снижение влияния токов пробоя на полупроводниковые элементы больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС) из состава БА КА.

В работе рассматривается задача автоматизации анализа использования ресурсов вычислителей космических аппаратов. Рассмотрен существующий подход, выявлены его недостатки. Предложен алгоритм автоматического проведения подобного анализа. На основании алгоритма разработано программное средство, для обработки сведений о степени использования программными модулями ресурсов бортового вычислителя по данным телеметрической информации и нормативной документации. Разработанное программное средство позволяет автоматически сформировать данные для отчётной документации, что уменьшает количество времени, затрачиваемого на её составление.

Рассмотрены завершающие этапы решения задачи назначения приоритетов запросов на проведение сеансов связи (СС) с космическими аппаратами (КА) научного и социально-экономического назначения (НСЭН), на которых реализуются способы решения основных проблемных вопросов по разрешению конфликтных ситуаций по задействованию наземных средств управления КА, обоснованные в работе [1]. Представлено формальное описание этих этапов, обеспечивающее совместно с ранее представленными описаниями [1,3] возможность автоматизированного решения указанной задачи в целом, позволяющего повысить оперативность и обоснованность принятия решений по разрешению конфликтных ситуаций на основе приоритетов запросов на проведение сеансов связи с КА.

Задачей работы явилось внедрение методов математического и имитационного моделирования на этапе разработки конструкторской документации электромеханического рулевого привода (РП) для определения его параметров и исследования характеристик.

Разработана математическая модель электромеханического РП с силовой частью, состоящей из электрического двигателя постоянного тока и редуктора – волновой зубчатой передачи с генератором волн. На основе математической модели в среде Matlab Simulink разработана имитационная модель, с помощью которой проведено численное исследование характеристик РП. Разработан макетный образец объекта исследования, проведены его экспериментальные исследования. Представленные результаты сравнительного анализа результатов моделирования и эксперимента подтвердили адекватность разработанной имитационной модели.

Применение разработанной имитационной модели позволит уменьшить трудозатраты разработки электромеханического РП и улучшить его качественные характеристики.

В статье предложен алгоритм улучшения метода построения сетки тестирования программных модулей из состава программного обеспечения расчета и контроля полетного задания, основанного на построении приоритетов входных данных. Разработанный алгоритм позволяет уплотнять сетку тестирования в областях вариаций входных данных приводящих к наибольшим отклонениям результата, что позволяет эффективнее использовать отведенные под тестирование временные ресурсы. Уплотнение сетки реализуется за счет построения для каждого параметра внутри области его изменения дискретного набора приоритетов (вместо одного значения приоритета). Таким образом, появляется возможность строить переменный шаг вариаций каждого параметра внутри области его изменения и сгущать сетку тестирования в областях, потенциально приводящих к ошибкам.

Рассматриваются методологические аспекты внешнего проектирования корабельных авиационных систем в интересах создания эффективного авианосца. В методологическом аспекте анализ корабельных авиационных систем авианосца задается категориальным алгоритмом системного исследования по общему критерию «эффективность – затраты – время», развернутому в организационно-системном разрезе при операционном функционировании авианосца, как сложной организационно-технической системы, в пределах своего жизненного цикла. Основными методологическими аспектами внешнего проектирования характеристик корабельных авиационных систем авианосца, инвариантными для всех этапов системной оптимизации, являются фокусированность действий, организационная гибкость, многофункциональность, соразмерность интенсивности операционного функционирования качественному потенциалу авианосца – целевой функции. В логическом плане такой подход к разрешению оптимизационных проблем обобщает закономерности организационно-системной оптимизации, смысл оптимизационных критериев, и отражает запросы проектной, управленческой и организационной практики создания и испытаний авианосца.

В работе впервые исследована зависимость частотной невзаимности, возникающей в зеемановском лазерном гироскопе при наложении на его активную среду продольного магнитного поля постоянного кольцевого магнита с учётом нелинейности дисперсионной функции показателя преломления активной среды и неоднородного распределения магнитного поля вдоль активной среды у магнитов кольцевой формы.

Неоднородность магнитного поля всегда присутствует в невзаимном устройстве зеемановских лазерных гироскопов в силу особенностей распределения поля постоянного кольцевого магнита и моноблочной конструкции лазера.

В работе показано, что в зависимости показателя преломления от напряжённости магнитного поля, приложенного к активной среде существует максимум.

Неоднородность продольного магнитного поля кольцевого постоянного магнита приводит к значительному снижению амплитуды частотной подставки в зеемановском лазерном гироскопе.

В работе экспериментально определена неоднородность продольного магнитного поля кольцевого магнита.

Предложен способ оценки максимально возможной амплитуды частотной подставки, которая может быть получена в зеемановском лазерном гироскопе при использовании в невзаимном устройстве кольцевого постоянного магнита для создания продольного магнитного поля.

В работе рассматривается вопрос обеспечения масштабирования и заданного уровня отказоустойчивости систем управления роботов. На основе анализа существующих походов в робототехнике предлагается набор методов для обеспечения требуемого уровня отказоустойчивости, а также основанная на них модель масштабирования системы управления, которая позволяет использовать единые принципы построения для роботов различного масштаба и назначения. Создание и масштабирование роботов согласно данной модели позволяет максимально использовать все ранее полученные заделы, ускоряя создание новых продуктов на рынке и их модернизацию в будущем. Также она существенно упрощает конверсию между различными областями робототехники: промышленной, мобильной, аэрокосмической и т. д. По ходу описания концептуальной модели формулируют дальнейшие направления исследований, необходимые для её реализации. Предложенная концепция полностью отвечает идеологии Индустрии 4.0, когда на первым план выходят не возможности крупносерийного, пусть и кастомизированного производства, а специализация каждого изделия при сохранении малого времени выхода продукта на рынок.

Об щая трудоемкость процесса сборки планера самолета, а также присутствие внушительной доли ручного труда делает весь процесс изготовления изделия многоступенчатым и времязатратным. Для ускорения производства требуется оптимизация его отдельных этапов. В данной работе приводится несколько различных постановок задач оптимизации схемы установки временных крепежных элементов, каждая из которых далее тестируется при оптимизации расположения крепежей на соединении двух частей фюзеляжа. Задачи решаются безградиентным методом, основанным на локальном полном переборе.

Сформулирована актуальность научной задачи оценивания точности определения параметров движения космического аппарата на окололунной орбите. Предложена методика оценивания точности определения параметров движения космического аппарата на окололунной орбите по измерениям текущих навигационных параметров, основанная на выборе технологии «последовательной работы» нескольких наземных радиотехнических средств на интервале видимой части витка. Представлена структурно-логическая схема и результаты применения методики при оценивании достижимой точности определения параметров движения окололунного космического аппарата по измерениям современных наземных радиотехнических средств.

В настоящей работе развивается метод возмущений для моделирования волн деформаций на базе рассмотрения связанной задачи гидроупругости цилиндрической оболочки с квадратичной физической нелинейностью. Оболочка окружена упругой средой и заполнена вязкой несжимаемой жидкостью, рассматривая динамику которой учитываем инерцию ее движения. Показано, что наличие окружающей среды приводит к интегро-дифференциальному уравнению, обобщающему уравнение Кортевега – де Вриза, имеющему решение в виде уединенной волны – солитона. Наличие жидкости в оболочке добавляет в уравнения продольных волн деформаций член уравнения, который не позволяет найти точное решение. Поэтому, реализуется численное исследование, которое проводится с использованием современного подхода, основанного на универсальном алгоритме коммутативной алгебры, для интегро-интерполяционного метода. Вычислительный эксперимент показал, что инерция движения жидкости уменьшает скорость волны, а вязкостное трение жидкости уменьшает амплитуду волны.

В статье приведены результаты вычислительного эксперимента по исследованию характеристик оптимальной пространственной селекции сигнала и двух взаимно коррелированных помех в линейной эквидистантной антенной решетке, оптимальной по критерию минимума среднеквадратического отклонения сигнала от эталона. Выявлены новые свойства оптимального пространственного фильтра: наличие на входе и выходе пространственного фильтра дополнительной корреляционной составляющей суммы помех; зависимость показателя эффективности оптимального пространственного фильтра от угла сканирования первой помехи. Представлены искажения диаграммы направленности в декартовой, логарифмической и полярной системах координат. Определены параметры сигнально-помеховой обстановки, приводящие к недопустимому снижению эффективности пространственного фильтра. Определен характер изменения отношения сигнал/шум плюс помеха на выходе оптимизированной антенной решетке при различных значениях коэффициента корреляции.

Исследование посвящено оптимизации процесса тестирования алгоритмов информационно-управляющих систем сложного объекта – на примере алгоритмов наведения и стабилизации информационно-управляющей системы бортового комплекса системы управления легкой ракеты-носителя семейства «Старт». Актуальность и новизна исследования состоит в том, что впервые применяются международные стандарты по тестированию, ранее не использовавшиеся в аэрокосмической отрасли. С этой целью проведен анализ международных и российских стандартов по тестированию программного обеспечения и экспериментальная отработка модели тестирования на алгоритмах наведения и стабилизации, результаты которых позволили прийти к выводу: внедрение рекомендаций по тестированию является актуальным и подтверждает практическую значимость.

В работе предложена методика определения оптимальных геометрических параметров валка трехвалкового каландра, а также произведен расчет данных характеристик. Получены оптимальные размеры валка каландра на основании использования безразмерного комплексного критерия и методов оптимизации целевого функционала без ограничений с помощью штрафных функций. Рассмотрен пример выбора оптимальных размеров валка трехвалкового каландра методом штрафных функций и способом «перебора».

В данной работе рассмотрено колебание стержня, несущего малую присоединенную массу, в нелинейной постановке. За основу для разработки новой математической модели принято общее уравнение колебаний. Учтено место крепления, а так же влияние малой присоединенной массы на частотные характеристики собственной частоты. Определены первая и вторая собственные частотные характеристики колебаний стержня, несущего присоединенную массу. Так же определено, что наличием малой присоединенной массы является фактором, запускающим взаимодействие изгибных колебаний с радиальными. Решение бесконечной системы нелинейных алгебраических уравнений используется новый симптотический подход, основанный на введении искусственного малого параметра μ. Рассмотрен случай, когда система близка к состоянию внутреннего резонанса.

В работе представлена систематизация одномерных краевых задач механики деформируемого твердого тела (МДТТ), основанная на использовании систем дифференциальных и алгебраических уравнений, записываемых в векторно-матричной форме. Для линейных и нелинейных задач выделены три типа канонических форм без дополнительных алгебраических соотношений: двухточечная, многоточечная неразветвленная и многоточечная разветвленная краевые задачи. Описаны формы задач с дополнительными алгебраическими соотношениями. Обоснована необходимость введения предлагаемой систематизации в практику решения задач МДТТ на этапе математической формулировки задачи, связанная с возможностью минимизации круга задач, требующих решения, при одновременном повышении универсальности и эффективности разрабатываемых алгоритмов решения.

В статье рассматривается методика прогнозирования прочности фасонных деталей гидрогазовых систем по параметрам акустической эмиссии (АЭ). При деформировании конструкционного материала в процессе изготовления, по различным траекториям в двумерном пространстве деформаций при плоском напряженно-деформированном состоянии, когда в заготовке детали накапливаются повреждения, которые влияют на ее прочность и долговечность. Определение прочности фасонных деталей гидрогазовых систем зависит от механических характеристик конструкционных материалов, способов деформирования и является сложной задачей, так как дефекты накопленные каждой деталью индивидуальны. В статье показан процесс изменения микроструктуры алюминиевых сплавов в процессе деформирования. Изучено прогнозирование долговечности деталей выполненных путём обработки давлением и получена устойчивая зависимость определения времени до разрушения для сплава Д16 по параметрам акустической эмиссии с фрактальной размерностью аттрактора акустических сигналов 1 ≤ D_{2 аттр.} ≤ 6 , от воздействия напряжений внутреннего давления при изготовлении деталей методом обработки давлением.

В статье представлены результаты расчетно-экспериментальных исследований остаточной прочности композитных панелей с эксплуатационными повреждениями. Рассматривались силовые панели крыла и хвостового оперения конструкции планера магистрального самолета в условиях одноосного сжатия. Приведены экспериментальные данные, полученные при испытаниях на сжатие панелей с нормированными ударными повреждениями, дано их сравнение с результатами расчетов. По результатам параметрических исследований установлено различие в реакции высоконагруженных панелей крыла и средненагруженных панелей оперения на эксплуатационные повреждения. Для первых характерна мода разрушения, связанная с процессом прогрессирующего роста зоны повреждения, для вторых несущая способность в большей степени определяется общей или местной потерей устойчивости.

Осуществлена постановка и решение задачи о вынужденных радиальных и изгибных гидроупругих колебаниях трехслойной круглой пластины с легким несжимаемым заполнителем под действием нормальных и касательных напряжений со стороны пульсирующего слоя вязкой несжимаемой жидкости. Исследована осесимметричная задача, в рамках которой пластина рассмотрена как нижняя стенка узкого канала, заполненного вязкой жидкостью. Движение жидкости в канале принято ползущим. Уравнения динамики трехслойной пластины получены на базе использования гипотезы ломаной нормали и принципа Даламбера. Разработанная математическая модель включает в себя: уравнения динамики тонкого слоя вязкой несжимаемой жидкости и уравнения динамики трехслойной пластины, жестко защемленной по контуру. В качестве граничных условий выбраны условия совпадения скоростей жидкости и упругих перемещений пластины на границах контакта, условия свободного истечения жидкости на контуре, условия жесткого защемления пластины и условия ограниченности давления жидкости и прогиба пластины на оси симметрии. Найдено распределение гидродинамических параметров в слое жидкости как функции прогиба и получена разрешающая система уравнений для определения упругих перемещений пластины. Построены амплитудно-частотные характеристики для радиальных и продольных перемещений пластины на основной моде для режима установившихся гармонических колебаний. Проведено численное исследование амплитуд радиальных и изгибных колебаний на основной моде, которое показало взаимовлияния сил инерции и жесткости трехслойной пластины в радиальном и нормальном направлениях. Расчеты показали существенное влияние сил инерции в нормальном направлении на амплитудно-частотную характеристику радиальных перемещений пластины. С другой стороны, расчеты показали незначительное влияние сил инерции в радиальном направлении на амплитудно-частотную характеристику прогибов пластины.

Работа посвящена физическому моделированию процесса опорожнения баков разгонных блоков космической техники от компонентов топлив в условиях действия на жидкость ускорений различных значений. В качестве критерия моделирования выбирается число Фруда. Исследовательские эксперименты проводятся на прозрачной физической модели бака, заполняемой различным количеством модельной жидкости, которая истекает из модели с различными значениями расходов в процессе падения исследовательского контейнера с моделью в шахте «башни невесомости» (или «бросковой башни»).

В испытаниях определяется влияние числа Фруда на невырабатываемые остатки жидкости в модели, вызванные «динамическим провалом» поверхности раздела «жидкость-газ» в сливное отверстие бака при её выработке (воронкообразование). Получена аппроксимационная формула зависимости объёма невырабатываемого остатка от числа Фруда при опорожнении бака. По результатам испытаний показано, что полученная зависимость достаточно точно описывает исследуемый процесс до значений Фруда Fr ≤ 10⁴. В области значений Fr ˃ 10^-4 начинают оказывать на результат силы поверхностного натяжения, и помимо числа Фруда следует учитывать при физическом моделировании и число Бонда.

В настоящей работе предложена комбинированная физико-математическая модель течения, использующая в пределах кнудсеновского слоя модельное кинетическое уравнение многоатомных газов, в остальной расчетной области – систему моментных уравнений 3-го порядка (М3). В области сшивания моделей восстанавливается аппроксимирующая функция распределения, представляющая собой разложение локально-равновесной функции Максвелла по степеням тепловой скорости. Параметры разложения (неравновесные напряжения и моменты 3-го порядка) определяются в приближении модели М3.

Эффекты немонотонности аэродинамических характеристик плоской пластины по числам Рейнольдса в гиперзвуковом потоке разреженного газа известны со времен работ [1, 2]. В данной работе проведены тщательные исследования методом прямого статистического моделирования (Монте-Карло) этих эффектов в зависимости от определяющих параметров: чисел Рейнольдса, углов атаки, температурных факторов и отношения температур сторон пластины. Обнаружено, что при одинаковых температурах сторон пластины коэффициенты трения остаются немонотонными вплоть до угла атаки 10 градуса, а по коэффициенту давления до 30 градусов. На основание полученных расчетов, предложены приближенные аналитические зависимости коэффициентов трения, давления и подъемной силы от углов атаки и температурных факторов в широком диапазоне чисел Рейнольдса. При разных температурах сторон пластины, существуют значения угла атаки и отношения температуры на поверхностях пластины, при которых коэффициент подъёмной силы равен нулю.

На основе неклассической теории рассматривается краевое напряженное состояние изотропной прямоугольной пластины переменной толщины под действием локальной нагрузки. Построена математическая модель дополнительного напряжённого состояния типа «погранслой», возникающего вблизи жёстко защемлённого края пластины. Она даёт возможность более достоверно оценить прочность авиационных конструкций вблизи нерегулярностей типа соединений, подкрепляющих элементов (лонжеронов), крыльев малого удлинения, оперения самолётов и ракет.

При построении математической модели пластины применяются трехмерные уравнения теории упругости. Перемещения аппроксимируются полиномами по нормальной к срединной плоскости координате на две степени выше относительно классической теории типа Кирхгофа-Лява. Применяя вариационный принцип Лагранжа к уточненному выражению энергетического функционала, сформулирована краевая задача по определению дополнительного напряженного состояния в зоне защемления пластины. Решение сформулированной краевой задачи осуществляется методами тригонометрических рядов Фурье, конечных разностей и матричной прогонки.

В работе рассмотрен анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) крепления рабочих лопаток(РЛ) компрессоров авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Исследование построено на основе метода конечных элементов (МКЭ) и решения контактной задачи теории упругости. В качестве примера рассмотрена конструкция РЛ с её креплением в диске трапециевидным замком (типа «Ласточкин хвост») при воздействии центробежной нагрузки. Конструкции деталей моделируются с использованием конечных элементов объемного НДС. Контактное сопряжение замка и диска моделируется с использованием специального контактного конечного элемента. Представленные в работе результаты показывают сложную картину изменений условий сопряжения на рабочих поверхностях замка. Результаты расчетов показаны в сравнении с результатами традиционных расчетов. Различие проявляет себя в виде уточнения величины мест концентрации напряжений при влиянии различных консруктивно-технологических факторов крепления РЛ трапециевидным замком. Таким образом, представленный в работе расчетный подход позволяет выявлять закономерности специфики влияния элементов крепления РЛ на работоспособность изделия.

В работе рассмотрен алгоритм комплексирования многоспектральных изображений в условиях аддитивного гауссовского шума, основанный на методе межканальной градиентной реконструкции. Предложенный алгоритм позволяет устранять высокодисперсные значения амплитуды шумов в спектрозональных компонентах многоспектральных изображений при их комплексировании, а также повысить локальный контраст результирующего изображения, содержащего элементы исходных изображений одной и той же сцены, полученных в разных спектральных диапазонах, при этом максимально сохранив контурные признаки объектов от всех спектральных компонент многоспектрального изображения и яркостный портрет приоритетной спектрозональной компоненты. Представлены примеры комплексированных изображений и результаты численных исследований, подтверждающие эффективность предложенного метода.

Предложен импульсный метод оценки безэховости экранированной камеры, обеспечивающий оперативность предварительных исследований при проведении испытаний антенных и СВЧ-устройств радиоэлектронных систем и комплексов навигации и наведения. Представлена общая методика оценки коэффициента безэховости камеры в рабочей зоне импульсным методом во временной области. Показаны качественные и количественные результаты исследований в L-диапазоне с использованием экспериментальных данных для заданных условий применения в безэховой экранированной камере.

Рассмотрены теоретические аспекты и взаимодействие метода сетевого кодирования и алгоритма управления переполнением очередей для повышения качества информационного взаимодействия. Проанализированы алгоритмы управления очередью Tail Drop и Random Early Detection в системах из Теории Массового Обслуживания, на основе чего был сделан вывод, что RED является достаточным для имитационного моделирования Систем Массового Обслуживания, а также было предложено рассмотреть модификации RED – WRED и CBWRED. Положены основы для создания имитационной модели. Исследовано взаимодействие метода сетевого кодирования и алгоритма управления очередью RED и выяснено, что состояния перегруженности сети возникать не будет. Для моделирования предлагается использовать среду MATLAB, задействовать алгоритм кодирования и декодирования сетевого кода и сымитировать работу буфера при использовании алгоритма управления очередью RED. Планируется получить зависимости воздействия кодовой последовательности пакетов на перегрузки в телекоммуникационных системах и сетях в условиях ограниченной пропускной способности и времени обработки пакета.

В работе представлен сравнительный анализ точности оценки зенитных тропосферных задержек, полученных в результате постобработки навигационных измерений методом высокоточного абсолютного местоопределения (англ. Precise Point Positioning – PPP). Расчет тропосферных задержек производился с помощью программного обеспечения gLAB и онлайн-сервисов CSRS-PPP и MagicGNSS. Оцененные таким образом тропосферные задержки, сравнивались с опорными тропосферными задержками в формате “*.zpd”, предоставленными международной службой IGS (англ. «The International GNSS Service»). В качестве показателя точности полученных оценок зенитных тропосферных задержек в работе был применен средний квадрат ошибки (RMS). Сделаны выводы о целесообразности использования данных программных продуктов с целью высокоточной оценки зенитной тропосферной задержки.

В статье рассматривается информационная безопасность автоматизированных систем, в частности автоматизированных систем управления. В качестве одного из методов защиты от несанкционированного доступа предлагается использовать интеллектуальный детектор информационной системы. Дано авторское определение интеллектуального детектора информационной системы. Представлена функциональная модель и структурная схема интеллектуального детектора информационной системы. Описаны требования к интеллектуальному детектору информационной системы. Представленное описание интеллектуального детектора автоматизированной системы управления позволяет создать его программную реализацию.

В данной работе рассмотрена переработка космического мусора в топливо на низких орбитах, которые являются наиболее засоренными. Представлен сравнительный анализ космического аппарата для утилизации космического мусора (далее СКМ – сборщик космического мусора) по сравнению с другими способами. Рассмотрены некоторые аспекты переработки космического мусора в топливо и экономическая целесообразность такого подхода.

Статья посвящена разработке метода оптимизации расстановки временных фиксирующих элементов при сборке самолетов, основанного на безградиентном методе прямого поиска на адаптивных сетках (Mesh Adaptive Direct Search). Рассмотрены наиболее часто используемые подходы, применяемые при оптимизации дискретных систем. Работа методов продемонстрирована на упрощенной модели соединения крыла с фюзеляжем, проведено сравнение с результатом работы метода локальных вариаций, часто используемом для решения подобных задач (вариант жадного алгоритма). Проанализировано время работы реализованных алгоритмов и оценена дальнейшая возможность их применения при расчетах на полномасштабных моделях реальных самолетов.

В данной статье представлена математическая модель горения заряда ракетного топлива с учетом температурного поля самого заряда. Описана программа в пакете MATLAB по моделированию поверхности горения заряда ракетного топлива. Представлены результаты работы программы в виде таблицы с цветным выделением зоны, твердого, газообразного и переходного состояния топлива. Было произведено качественное сравнение полученных результатов (поверхности горения заряда на заданный момент времени после начала горения заряда) с результатами экспериментов по данной тематике.

Перед запуском в производство нового изделия или при изменении производственной программы авиационного предприятия, требуется однозначно определить: достаточно ли производственных ресурсов для выполнения новой производственной программы. Для ответа на данный вопрос в статье предлагается применение современных интеллектуальных технологий. В качестве исследуемой системы рассмотрен цех по производству деталей из полимерных композиционных материалов. Получен актуальный набор данных, описывающий функционирование производственного подразделения. Проведен анализ полученных данных. Описана разработка нечетко-нейронной сети и приведены результаты прогнозирования для тестового набора данных.

Рассматривается задача моделирования течения вязкого сжимаемого газа в щелевом канале, состоящем из двух пластин. Первая пластина является абсолютно жесткой и совершает гармонические колебания в вертикальной плоскости, вторая является однослойной упругой пластиной. Математическая модель в безразмерных переменных представляет собой связанную систему дифференциальных уравнений в частных производных, описывающую динамику движения вязкого сжимаемого газа и упругой балки-полоски с соответствующими граничными условиями. Найдено выражение для амплитудно-частотной характеристики.

Рассматривается процесс уборки пассивной верхней ступени ракеты активным космическим аппаратом, состоящий из трех этапов: захват объекта гарпуном, разматывание троса, буксировка. Для снижения угловой скорости вращения объекта используется ударный импульс от гарпуна. Предложены алгоритм определения положения точки захвата на поверхности объекта и закон управления тягой буксира в ходе разматывания троса, обеспечивающие безопасную буксировку. В качестве примера использования предлагаемого подхода выполнено численное моделирование уборки верхней ступени ракеты Ariane 4. Результаты работы могут быть использованы для планирования будущих миссий по уборке космического мусора с низких околоземных орбит.

Элементы конструкций летательных аппаратов часто могут быть сведены к расчетной схеме, элементы которой подвержены большим перемещениям при малых деформациях. Современным удобным и эффективным методом решения задач, описываемых такой расчетной схемой, является метод конечных элементов. В данной работе предложена модель геометрически нелинейного конечного элемента оболочки для описания неограниченно больших поворотов. Описание больших поворотов проводится с применением вектора Эйлера и тензора поворота.

Для конечного элемента получены аналитические соотношения для матрицы касательных жесткостей и вектора узловых сил на примере четырёхузлового конечного элемента. Корректность полученных соотношений подтверждается решением тестовых задач с помощью разработанного элемента и сравнением полученных результатов с результатами, полученными другими методами.

В работе представлено сопоставление результатов расчета прогибов в некоторой точке вязкоупругой пластины, полученных в рамках классической теории тонких пластин Кирхгоффа, с результатами аналогичного расчета, основанного на уточненной теории типа С. П. Тимошенко для пластин средней толщины. При расчетах рассматривается поперечное импульсное нагружение прямоугольной однородной изотропной вязкоупругой пластины, шарнирно опертой по ее контуру. Учет внутреннего вязкого трения на основе модели Кельвина–Фойгта для пластин Кирхгоффа осуществлялся с использованием известного подхода, использующего дифференциальные операторы.

В работе предложен новый подход к анализу переходных процессов в вязкоупругом континууме, вызванных нестационарными силовыми возмущениями, основанный на интегральных преобразованиях и теореме Эфроса. Этот подход использует сглаживающий линейный интегральный оператор и может быть применен для любых решений задач, в том числе авиационной и ракетно-космической отрасли, полученных в рамках теории упругости и представленных в виде интегралов Дюамеля.

Статья посвящена исследованиям колебаний пологих разомкнутых оболочек с присоединённой массой. Проведен теоретический анализ теорий колебаний разомкнутой цилиндрической оболочки и изогнутой пластины. Расчет оболочки производился с использование асимптотических методов решения дифференциальных уравнений, аппроксимации Паде. Получены аналитические зависимости между частотой колебаний оболочки и параметром волнообразования цилиндрической разомкнутой оболочки. Выполненные исследования проверены с помощью экспериментальных исследований. Для этих целей создана специальная испытательная установка, изготовлены испытательные образцы, разработана программа экспериментальных исследований. Уточнение математических моделей и изучений колебаний оболочек необходимо для уменьшения наступления резонансных эффектов и предотвращению аварий. Полученное решение с помощью рекурсивной теории возмущений имеет хорошее совпадение с экспериментальными данными и более пригодно при расчетах колебаний разомкнутых цилиндрических оболочек при значении параметра волнообразования больше 0,4.

Исследованы эффективные подходы к исследованию задачи на собственные значения в области гидродинамической устойчивости для уравнения Орра-Зоммерфельда. Для получения спектра собственных значений рассматривается метод коллокации (псевдоспектральный), основанный на полиномах Чебышева. Этот метод очень эффективен, так как он создает матрицы, которые имеют небольшую размерность и обычно являются хорошо обусловленными. Использована арифметика с произвольным числом значащих цифр. Определено дисперсионное соотношение волн Толлмина-Шлихтинга на профиле скорости развитого турбулентного пограничного слоя в зависимости от параметров задачи (например, числа Рейнольдса).

Рассматривается течение водородо-воздушной горючей смеси в канале переменного сечения, представляющего собой два последовательно расположенных сопла Лаваля. Считается, что входной сверхзвуковой поток тормозится и сжигается в детонационной волне, которая реализуется внутри канала. Ниже по потоку продукты сгорания разгоняются до сверхзвуковых скоростей. Получены стационарные решения для случая химически неравновесных течений. Путем численного моделирования квазиодномерных течений многокомпонентного реагирующего газа показано, что детонационная волна устойчива в расширяющемся канале и неустойчива в сужающемся. Для рассматриваемой формы канала численно определен диапазон начальных скоростей потока, при котором реализуется устойчивая стационарная детонационная волна.

Тропические циклоны относятся к наиболее разрушительным стихийным бедствиям на Земле, вызывающим многочисленные человеческие жертвы и разрушения инженерных сооружений в районах, подвергшихся их воздействию. Отсутствие, в настоящее время, адекватной модели процессов зарождения и развития тропических циклонов не позволяет разработать стратегию успешной борьбы с этими стихийными бедствиями.

В данной статье рассматривается физическая модель динамики мощных тропических циклонов как результат воздействия атмосферного электричества на первоначальный воздушный вихрь. Показана возможность создания модельной физической установки для исследования этого сложного природного явления на основе магнитогидродинамической модели протекающих процессов.

В работе представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований обтекания модели малоразмерного аппарата нормальной схемы в диапазоне чисел Рейнольдса Rе=2÷8x10⁵. Экспериментальные исследования проведены в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ на полной модели и на комбинации «фюзеляж-крыло» с учетом и без учета оперения и с акцентом на эффективность органов управления. Расчетное исследование выявило существенную роль ламинарно-турбулентного перехода в виде «ламинарного пузыря» на верхней поверхности крыла по всему его размаху. Визуализация обтекания показала возможности улучшения локальной аэродинамики модели. В расчете и эксперименте было достигнуто удовлетворительное согласие основных силовых и моментных характеристик полной конфигурации для докритических углов атаки.

В статье рассматривается соединение с не контактирующими фланцами, которое герметизируется за счёт установки в узел Z-образного уплотнения. Ставится вопрос о необходимости получения метода расчёта данного уплотнения на прочность и жёсткость. Проводится теоретическое исследование, в рамках которого рассматриваются теория осесимметричной деформации колец К.Б. Бицено и метод переменных параметров упругости И.А. Биргера с целью их совмещения. Таким образом, осуществляется вывод основных зависимостей метода расчёта на прочность и жёсткость Z-образного уплотнения, деформируемого упруго-пластически при затяжке соединения. В итоге, решение исследовательской задачи, охватывая довольно узкий спектр типов конструкций, имеет высокий потенциал дальнейшего применения в аналогичных задачах, где также требуется рассчитать напряжённо-деформированное состояние осесимметричного профилированного кольца, которое деформируется упруго-пластически. При этом главным достоинством представленных приёмов расчёта является их относительная упрощённость за счёт того, что упруго-пластическая задача полностью решается методами теории упругости, что унаследовано из упомянутого выше метода переменных параметров упругости.

Разработан вариант уточненной теории расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) цилиндрических оболочек из пьезоматериалов. Математическая модель построена на основании применения уравнений трехмерной теории упругости, а также повышения степени полиномов, аппроксимирующих искомые перемещения по нормальной координате, на два порядка по отношению к классической теории типа Кирхгофа-Лява. С помощью принципа Лагранжа получены уравнения равновесия оболочек и соответствующие краевые условия при действии только электрического поля. Решение сформулированной краевой задачи основано на преобразовании Лапласа.

Экспериментально подтверждена концепция снижения до допустимого уровня вибронагруженности элементов конструкции космического комплекса от возмущений устройствами с подвижными массами применением магнитожидкостной системы виброзащиты с регулируемой упруго-демпфирующей характеристикой.

Процесс разработки современных радиоэлектронных средств связи и навигации предъявляет к оборудованию требования многофункциональности и высокой помехозащищённости. Высокие показатели в данной области могут быть достигнуты за счёт устранения потерь мощности, искажений и нестабильностей, вносимых элементами аналоговой части антенной системы путём перехода от аналоговых средств и методов к цифровым на наиболее ранних этапах обработки сигналов в полотне антенной решётки. В фазированных антенных решётках (ФАР) данный процесс привёл к появлению нового вида антенных устройств – цифровых антенных решёток (ЦАР). Проектирование ЦАР представляет собой сложный комплексный процесс, связанный, как с разработкой аналоговой части устройства, так и с разработкой схемы цифровой обработки сигнала (ЦОС), осуществляющей цифровое диаграммообразование (ЦДО). ЦАР состоит из антенных каналов, представляющих собой антенный элемент, подключённый к приёмопередающему модулю (ППМ). ППМ ЦАР включает в себя аналоговую часть фильтрации и усиления входного/выходного сигнала, а также модули аналого-цифрового (АЦП) и цифро-аналогового (ЦАП) преобразования. Процесс разработки ЦАР включает в себя разработку антенного элемента, выбор параметров аналоговой части, а также построение как цифровой, так и аналоговой части ППМ. Кроме этого, процесс разработки должен включать в себя построение схемы и разработку алгоритма ЦДО, обеспечивающих требуемые характеристики быстродействия и направленности в заданных частотных диапазонах. В работе рассмотрен один из вариантов реализации алгоритма ЦДО, обеспечивающий расширение полосы частот за счёт компенсации эффектов углочастотной чувствительности. Кроме этого в статье приведён анализ современной элементной базы, способной обеспечить реализацию данного алгоритма.

Децентрализованные мобильные сети MANET (MobileAd-hocNetwork) – радиосети с топологией без базовых станций способные к самоорганизации. Работа посвящена исследованию улучшений характеристик сетей MANET. Главным образом рассматривается концепция двухранговой сети MANET. Предполагается, что преобразование одноранговой сети MANET к двухранговой топологии даст улучшение работы сети в части таких параметров, как пропускная способность и средняя задержка.

Разработанная имитационная модель двухранговой топологии позволяет достичь выигрыша в среднем на 15-30% по сравнению с классическим представлением сетей MANET в параметрах пропускной способности и средней задержки сети. Основываясь на результатах работы модели, можно сделать выводы о целесообразности улучшения качества связи посредством внедрения двухранговой топологии в сети MANET.

В статье приведена методика обнаружения прямолинейной траектории аэродинамической цели. Раскрыты вопросы по оптимизации процесса обнаружения траектории цели в пространстве с применением блочного метода Хафа. Приведены результаты математического моделирования.

В работе рассматривается создание системы мониторинга угловых координат источников радиоизлучения, на базе цифровой фазированной антенной решетки с применением метода классификации множественных сигналов. В результате исследования получен пеленгационный рельеф пространства, с помощью которого можно оценить угловое местоположение источников радиоизлучения. Также в процессе работы выполнена оценка разрешающей способности данной системы.

В статье рассматривается методический аппарат оценивания характеристик обнаружения фотометрического канала оптико-электронной системы наземного базирования ГЕОДСС. Оценка проводится по эталонным объектам, находящимся на геостационарной орбите. Учитывается неравномерность квантовой эффективности фотоприемного устройства (ФПУ) по рабочему спектральному диапазону. Рассмотрена возможность работы телескопа в полосах Джонсона. Приводятся основные выражения для расчета как интегрального отношения сигнал/шум, так и в полосах Джонсона.

В статье рассмотрен метод обнаружения и определения параметров маневра космического аппарата (КА) проведенного на интервале времени между смежными этапами его контроля измерительными средствами контроля космического пространства (ККП). На основе результатов имитационного моделирования проведено оценивание результативности его применения при обнаружении и определении параметров маневров низкоорбитальных КА находящихся на околокруговых орбитах.

В статье рассмотрена проблема унификации технологического оборудования ракет-носителей семейства «Союз», заключающаяся в том, что в процессе модернизации появилась большая номенклатура оборудования космодромов и модификаций ракет-носителей, но при этом в настоящее время между ними не предусмотрена совместимость, т.е. более новая модификация ракеты-носителя не может подключиться к технологическому оборудованию космодрома предыдущего поколения. В рамках решения данной проблемы в области оборудования для измерения уровня заправки, в статье предложен универсальный емкостный датчик уровня заправки с компенсационной секцией для космодрома «Восточный» и схема его подключения, а также проведен анализ дополнительных погрешностей емкостных датчиков.

В статье приведен алгоритм процесса подгонки пленочных структур в виде резисторов путем их обработки высокочастотным факельным разрядом. Пленочные структуры входят в состав микросборок с нерегулярной структурой, на базе которых реализовано устройство контроля и управления бортовым комплексом обороны. Алгоритм обеспечивает высокую точность расчетов для заданных конструктивных параметров и может быть использован для автоматизации процесса подгонки элементов микросборок и решения задачи управления данным операционным технологическим процессом. Разработана программа определения оптимальной величины зазора между электродом и подгоняемым элементом на языке LabVIEW. При разработке алгоритма и программы расчета была использована математическая модель процесса факельной подгонки пленочных элементов микросборок. Приведены результаты расчетов.

В работе предлагается подход к решению многоклассовой задачи распознавания образов в геометрической постановке на основе построения выпуклых оболочек и определения выпукло отделимых множеств (ВО-множеств). Достоинством предлагаемого метода является единственность получаемого решения и однозначность отнесения каждой точки исходного пространства к одному из классов. Также в подходе единственным образом осуществляется фильтрация исходных данных на предмет выбросов. Вычислительные эксперименты с использованием разработанного подхода проводятся на академических примерах и на тестовых данных публичных библиотек.

Рассматриваются средства статистического анализа работы систем дистанционного обучения, направленные на адаптацию процесса формирования индивидуальных заданий пользователя с целью создания его индивидуальной траектории обучения и контроля компрометации ответов. Используются средства квантильного анализа и известные логистические модели вероятности правильного ответа пользователя на задание, используемые для пересчета уровня сложности заданий на основе статистики ответов пользователей.

В статье описана реализация и опыт применения имитационной модели маршрутизатора высокоскоростной коммуникационной сети Ангара, предназначенной для построения на её основе многопроцессорных вычислительных систем с высокой масштабируемостью производительности.

Проведённые с использованием имитационной модели исследования позволили отработать основные решения по микроархитектуре маршрутизатора, алгоритмы работы его составных частей, формат пакета, основные операции, алгоритмы маршрутизации и арбитража, провести оптимизацию архитектурных параметров маршрутизатора, в том числе базовых соотношений по пропускным способностям, связности сети, размерам буферов памяти, сбалансировать пропускные способности составных частей маршрутизатора и осуществить верификацию заказной СБИС. По результатам имитационного моделирования был сформирован окончательный технический облик маршрутизатора, реализованный в заказной СБИС и сетевом оборудовании Ангара на её основе.

Полученный опыт может быть использован при создании перспективных образцов сетевого оборудования.

Изложена методика применения численного моделирования аэродинамики для определения вращательных производных по крену летательного аппарата (ЛА) при значениях углов атаки −5°...90°. Моделируется обращенное движение ЛА, вектор скорости набегающего потока и вектор угловой скорости вращения коллинеарны. Численное моделирование (CFD-моделирование) аэродинамики базируется на решении методом контрольных объемов уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу и замыкаемых моделью турбулентности k-ε Realizable. Для CFD-моделировании процессов ламинарно-турбулентного перехода вблизи поверхности ЛА в настоящей работе используются пристеночные функции типа Enhanced Wall Treatment.

Результаты определения стационарных коэффициентов аэродинамических сил и моментов ЛА по данным CFD-моделирования хорошо согласуются с результатами экспериментов с масштабной моделью ЛА в аэродинамической трубе. Значения вращательной производной коэффициента момента крена, полученные по результатам численного моделирования и по результатам экспериментов, также хорошо согласуются при большинстве значений углов атаки ЛА. Рассогласование значений производных боковой силы и момента рыскания по угловой скорости крена, полученных разными методами, обуславливается соответствующими аэродинамическими возмущениями и погрешностями измерений при их экспериментальном определении. В качестве направления дальнейших исследований рассматривается воспроизведения в CFD-моделировании условий эксперимента в аэродинамической трубе: конструкции крепления модели, оценка согласованности частоты регистрации экспериментальных данных с частотой вращения модели и частотой вихреобразования. В целом, результаты исследования показывают, что CFD-моделирование позволяет определять не только стационарные коэффициенты аэродинамических сил и моментов, но и их вращательные производные по угловой скорости крена, однако для верификации различных подходов к моделированию вращения представляется актуальным проведение дополнительных экспериментов.

Наряду с развитием расчетных методов для исследования прочностных характеристик элементов конструкций самолетов [1], широко используется натурный эксперимент, воспроизводящий реальное воздействие птицы на конструкции самолета при столкновении в полете. Данная статья посвящена исследованию характеристик градового выстрела и решению траекторной задачи неуправляемого полета твердого тела произвольной формы, для натурных испытаний опытных и серийных авиадвигателей на стойкость при помощи стендов имитирующих попадание птиц или града.

В связи с бурным развитием авиационной и ракетной техники, значительным усложнением конструкции летательных аппаратов (JIA) и увеличением стоимости их создания возрастает значение эффективности ранних этапов проектирования, когда выбираются основные конструктивные характеристики аппарата и определяются номинальные параметры его движения.

В процессе производства JIA различного вида возможно возникновение малых асимметрий, а также малых эксцентриситетов тяги для ЛА, имеющих двигательные установки, из-за технологических погрешностей изготовления компонентов аппарата и их сборки.

В статье рассматриваются алгоритмы номинальных и возмущенных параметров движения баллистического летательного аппарата при оперативном изменении целеуказаний в полете. Данные алгоритмы основываются на математической модели движения летательного аппарата, которая в свою очередь позволяет обеспечить достижения подвижной точки цели при условии оперативного изменения целеуказаний.

В статье предлагается усовершенствованная модель и алгоритм оценки эффективности преодоления гиперзвуковым летательным аппаратом противоракетной обороны с учетом противодействия авиационного комплекса. Для оценки эффективности преодоления предложена соответствующая модель действия авиационного комплекса противоракетной обороны. Обоснована постановка матричной игры между гиперзвуковым летательным аппаратом и противоракетой авиационного комплекса с заполнением матрицы эффективности для последующего выбора наиболее эффективной с точки зрения преодоления противоракетной обороны траектории полета. Актуальность разработанной модели и алгоритма подчеркиваются тем, что они могут быть использованы для моделирования процесса преодоления и оценки эффективности преодоления гиперзвуковым летательным аппаратом противоракетной обороны с учетом противодействия авиационного комплекса при любом варианте.

В статье рассматривается проблема решения линейной системы уравнений с нечеткой прямоугольной матрицей и нечеткой правой частью, описываемых с помощью нечетких треугольных чисел в форме отклонений от среднего значения. Предлагается метод, использующий более точную формулу для произведения нечетких чисел, справедливую при отсутствии допущения о малости разброса около среднего значения, а также аппарат нахождения псевдорешений систем линейных уравнений. Приведены примеры, иллюстрирующие применение предложенного метода.

Опыт создания и эксплуатации сложных искусственных систем позволяет говорить о несовершенстве современных инструментальных программных средств, широко применяемых в таких системах, в том числе, для решения задач контроля данных системы планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата, управления ее жизненным циклом. Рассматриваемая в данной статье проблемная область содержит большое число составляющих, их свойств и связей, образующих сложные структуры. Подлежащие обработке и контролю данные имеют сложную организацию и большой объем. Кроме того, проблемная область изменчива во времени. Современные инструментальные программные средства, позволяющие разработчикам программного обеспечения допускать семантические ошибки, не соответствуют сложности проблемной области.

На практике, их применение обеспечивает лишь фрагментарное покрытие проблемной области. Отсюда – трудности контроля данных системы планирования и управления, трудности управления ее жизненным циклом. Важнейшие для практического применения программно-технических средств проблемы верификации и безотказности, в общем случае, продолжают оставаться нерешенными.

В работе предложен модифицированный вариант разрешающих соотношений теории мягких оболочек, построенных в [1, 2], отличающийся большим удобством для численной реализации. Рассмотрены как уравнения теории больших деформаций, так и уравнения технической теории мягких оболочек. Методика построения разрешающих соотношений аналогична указанным работам. Введены функции обобщенных усилий, позволяющие сформулировать уравнения теории мягких оболочек в форме, применимой при формализации краевых задач. Построенные соотношения не претендуют на принципиальность изменений или уточнений, однако в отличие от известных могут быть приведены к нормальной форме Коши, удобной для применения численных методов непосредственного интегрирования и привлечения стандартных приемов решения плохообусловленных краевых задач.

В статье рассматривается методика прогнозирования долговечности трубопроводов при воздействии малоцикловых нагрузок при различных траекториях нагружения в двумерном пространстве напряжений при плоском напряженно-деформированном состоянии с использованием метода акустической эмиссии. Проблема определения долговечности трубопроводов высокого давления зависит от накопления опасных повреждений в конструкционном материале трубопроводов в результате пластических деформаций накопленных от малоцикловых нагружений, которые характеризуются высокими напряжениями, различными формами цикла и траекториям нагружений. Оценка остаточного ресурса действующих трубопроводов в настоящее время базируется на основе последних достижений в области механики разрушения, металловедения, неразрушающих методов контроля, действующих расчетных норм на прочность и условий фактической эксплуатации. При этом существующие методы не учитывают эволюцию микроструктуры конструкционного материала в реальном времени. Учесть преобразование микроструктуры конструкционного материала в режиме реального времени и спрогнозировать остаточный ресурс позволяет применение метода акустической эмиссии.

Предложенная в статье методика позволяет значительно сократить количество лабораторных испытаний для прогнозирования долговечности трубопроводов высокого давления при воздействии малоцикловых нагрузок при различных траекториях нагружения.

Данная работа продолжает цикл публикаций автора, посвященных решению гидродинамических задач, допускающих аналитический подход к их рассмотрению. В работах [17-18] исследованы возможности применения метода «разрывных функций» для теоретического определения критических значений числа Рейнольдса ламинарно-турбулентного перехода в задаче Хагена-Пуазейля и в плоской задаче Куэтта. Метод может быть применен в тех случаях, когда существуют различные функции, характеризующие разные физические процессы, например, ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости, а также осуществляется скачкообразный переход от одного физического процесса к другому. В задаче Хагена-Пуазейля и в плоской задаче Куэтта удалось аналитически определить функции, описывающие квазистационарный турбулентный и стационарный ламинарный режимы течения. Решения этих задач удалось найти за счет учета в уравнениях Навье-Стокса производства энтропии, обусловленного возбуждением стохастических пульсаций в потоке жидкости. Аналогичный подход для определения профилей скорости, как в ламинарном, так и в турбулентном потоках, был применен в работе [19] при решении плоской задачи Пуазейля. Данная работа посвящена определению критического значения числа Рейнольдса с помощью метода «разрывных функций» в плоской задаче Пуазейля. Найдено критическое значение числа Рейнольдса, при котором возможен переход от ламинарного к турбулентному режиму течения. Приведено сравнение результатов с имеющимися экспериментальными данными.

Рассматриваются связанные через опору – «пилон – несущий винт» изгибные колебания лопастей несущего винта вертолета, как естественно закрученных стержней, в плоскости тяги и плоскости вращения. Представлена общая система уравнений колебаний для динамической системы «несущий винт – опора», расчетные резонансные диаграммы несущего винта с соответствующими амплитудно-частотными характеристиками в виде зависимостей изменения коэффициентов динамичности по частоте для нагрузок, проходящих на вал несущего винта.

Для преобразования системы линейных интегро – дифференциальных уравнений с частными производными и периодическими коэффициентами, описывающими совместные изгибные колебания лопастей несущего винта и втулки несущего винта на упруго-демпфирующей опоре, в систему обыкновенных дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами использован метод Бубнова-Галеркина. Также показано преобразование исходных обобщенных координат, описывающих колебания каждой отдельной лопасти во вращающейся системе координат, в специальные обобщенные координаты, описывающие совместные колебания всех лопастей несущего винта.

Для анализа получаемых результатов расчетов на вынужденные колебания и сопоставления с экспериментальными данными записей вибраций на вращающихся частях втулки, рассматривается характер движения и колебательных процессов втулки и лопастей во вращающейся и в невращающейся системах координат. Представлены графики, показывающие изменение траектории движения точки на лопасти и характера колебательного процесса при переходе из вращающейся системы в невращающуюся систему.

Проведены расчеты резонансных диаграмм и амплитудно-частотных характеристик для вертолета Ми-38 с шести и пяти лопастным несущим винтом, имеющего гибкие пластиково-композиционные лопасти. Проведен сравнительный анализ динамической реакции системы «несущий винт-опора» с различным числом лопастей с построением соответствующих амплитудно-частотных характеристик.

На основании сравнительного анализа динамической реакции системы «несущий винт-опора» для двух вариантов числа лопастей несущего винта для вертолета МИ-38, сделан вывод, о предпочтительности шестилопастного несущего винта пятилопастному по условиям вибраций.

Обоснована необходимость учёта нагрузочной способности логических элементов и микросхем. Предложено новое устройство для определения нагрузочной способности микросхем. Устройство содержит генератор прямоугольного напряжения, испытуемую микросхему, повторитель, элементы нагрузки, коммутатор, элемент И, компаратор, счётчик импульсов, источник опорного напряжения, одновибратор, реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, индикатор. Устройство работает в режиме высокого и низкого уровня и обеспечивает высокую точность и достоверность определения нагрузочной способности.

В работе исследовано влияние конструктивных элементов вибраторов и крест-вибраторов плоской антенной решётки на внешние характеристики антенны. Выбраны варианты построения фазированных антенных решёток (ФАР) с наибольшим углом сканирования в диапазоне частот ±10%.

Целью данной статьи является разработка методики расчета показателя эффект/стоимость, в основе которой лежит анализ относительных значений основных технических характеристик РСПИ, формируемых на основе сравнения значений этих характеристик с предельными потенциальными значениями показателей эталонной РСПИ.

В настоящее время насчитывается более десятка различных независимых протоколов IoT с кардинально отличающимися характеристиками. Каждый протокол разрабатывается и используется для решения конкретных задач. Датчики таких сетей разворачиваются на местности и не подразумевают использование в сетях других стандартов. Объединение в единую инфраструктуру множества сетей на основе различных стандартов, позволит существенно увеличить универсальность и адаптивность системы в целом. Для развития концепции IoT (интернет вещей) для сетей LPWAN предложена макромодель мультипротокольного взаимодействия сетей. В рамках макромодели определяются возможные способы объединения разноплановых сетей, методы организации управления и классификация основных параметров, необходимых для управления набором сетей.

В радиолокации широко используются многопозиционные пассивные методы определения координат источников радиоизлучения. Одни из методов требуют точного знания временной и фазовой структуры сигналов, другие используют динамические свойства источника излучения и дополнительные пространственные измерения угловых координат. В обоих случаях следствием является сложность аппаратуры, способной реализовать необходимые измерения с заданным качеством. Поэтому разработка методов измерения координат источников радиоизлучения, позволяющих сократить число измерений является научно-технической проблемой, требующей решения. В статье предложен метод вычисления координат сканирующего источника радиоизлучения, основанный на измерении временных интервалов между последовательным облучением приемных пунктов многопозиционной системы. Основное достоинство предложенного метода определения координат сканирующего источника – это минимальное количество измерений, отсутствие измеряемых угловых величин, независимость от пространственной ориентации пунктов приема относительно друг друга. Для определения координат источника излучения необходимы измерения временных задержек последовательного облучения пунктов приема и дальности между ними.

Предлагается использовать авиационный радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА) для поиска и обнаружения отделяющихся частей ракет-носителей при космических пусках. Выполнен анализ требований к системе микронавигации, используемой для измерения траекторных нестабильностей фазового центра антенны РСА. Описаны типы используемых в инерциальных блоках чувствительных элементов и способы коррекции ошибок системы микронавигации, накапливающихся при длительной работе. Получена оценка влияния погрешностей лазерных гироскопов на характеристики РСА. Разработан метод оптимизации массы инерциального блока с учетом погрешностей лазерных гироскопов. Результаты работы могут использоваться при разработке авиационных РСА различного назначения.

По результатам анализа применения наземных средств управления (НСУ) космическими аппаратами (КА) научного и социально-экономического назначения (НСЭН) выделены основные проблемные вопросы разрешения конфликтных ситуаций (КС) по задействованию средств управления, заключающиеся в необходимости и обеспечения обоснованности и оперативности принятия решений по разрешению конфликтных ситуаций. Предложены способы решения проблемных вопросов и определены ожидаемые результаты.

В статье предлагается акустический метод комплексного контроля параметров многослойных жидкостей, в частности авиационных топлив с возможностью контроля подтоварной воды. Метод основан на распространении ультразвукового сигнала вверх резервуара от излучателя через многослойную среду, при этом над излучателем на известном расстоянии располагается линейка акустических приёмников. Известное расстояние между приёмниками позволяет определить скорость звука в данном слое, далее с учётом скорости звука по времени распространения определяется высота границы сред в резервуаре, вязкость среды определяется по затуханию амплитуды. Данный метод повышает точность и достоверность измерения параметров, а также позволяет отказаться от дополнительного собирающего звук волновода и реперных отражателей, которые обычно используются для высокоточных измерений. Для реализации измерений рассматриваются различные варианты расположения сред относительно акустических приёмников, на основе чего разработан алгоритм обработки сигналов. Комбинация рассмотренных вариантов расположения позволяет получить все необходимые случаи при эксплуатации. Создан макетный образец устройства, который при использовании недорогих компонентов показал погрешности совместного измерения уровня 0,1%, плотности — 5% и вязкости —12%.

Для современных массово-параллельных суперкомпьютеров межузловая коммуникационная сеть является ключевым компонентом. Её характеристики и функциональные возможности во многом определяют показатели масштабируемости производительности при решении прикладных задач. В статье рассматриваются подходы, направления совершенствования и требования к перспективным коммуникационным сетям для многопроцессорных вычислительных систем с высокой масштабируемостью производительности, выработанные на основе опыта, полученного при разработке высокоскоростной коммуникационной сети Ангара.

В работе предложен метод численного решения эллиптических задач механики твердого деформируемого тела, основанный на идеях, предложенных в начале 70-х годов К.И. Бабенко и его учениками, который в отличие от метода конечных элементов учитывает гладкость решений. Дается методика численного решения краевых задач для бигармонического уравнения. Приведен подсчет необходимого при этом числа операций. Дана ссылка на программу быстрого умножения h-матрицы на вектор [25].

В статье рассматриваются особенности моделирования и оценки функциональных характеристик систем радиомониторинга при ограниченных данных о параметрах надежности. Рассматриваются вопросы оценки адекватности математических моделей систем, в том числе различные подходы к оценке адекватности. Представлены подходы для более раннего определения вероятности появления опасного события, которые базируются на выделении трендов как в случаях не зашумлённых оценок, так и в случае сильно зашумленных. В последнем случае выделяются начало, конец и угол наклона трендов, которые используются при моделировании систем радиомониторинга со случайными составляющими.

Рассмотрены особенности идентификации характеристик интенсивности потока отказов элементов системы при организации имитационного математического моделирования для анализа влияния интенсивности потока отказов на результаты моделирования и даны рекомендации для случаев, когда заранее интенсивность потока отказов неизвестна.

Рассмотрены особенности организации имитационного математического моделирования для случаев, когда интенсивность потока отказов заранее не известна, а также проведен анализ влияния потока отказов на результаты моделирования.

Статья посвящена вопросам оптимизации использования дополнительных солнечных панелей для питания узлов беспилотных летательных аппаратов. Отмечено, что перспективным в настоящее время является решение задачи обеспечения БПЛА энергией путем установки солнечных панелей на верхней поверхности крыльев. Предлагается усилить энергоснабжение узлов БПЛА путем установки дополнительных солнечных панелей на нижней поверхности крыльев для дополнительного использования диффузной и отраженной от земли солнечной радиации. Сформулирована и решена задача наиболее эффективного использования дополнительных солнечных панелей, устанавливаемых на нижней поверхности крыльев БПЛА. Согласно полученному результату, суммарная дополнительная радиация, которая может быть преобразована в электрическую энергию может быть максимально эффективно использована в случае обеспечения следующего условия: при увеличении угла высоты Солнца альбедо должно уменьшаться и наоборот. Физически такая зависимость может быть обеспечена выбором такого пространственно – временного маршрута полета БПЛА, в которой указанное требование выполняется.

В статье рассматривается методика учета метеоусловий при имитационном моделировании полей яркости фоноцелевой обстановки оптико-электронных систем конечного наведения (ОЭСКН) летательных аппаратов (ЛА). Методика основана на применении интерполяционных методов определения прозрачности и яркости наклонных трасс в атмосфере между объектами визирования и регистрирующей камерой. Предложен способ расчета яркости и прозрачности атмосферы на произвольных трассах по табличным данным об этих характеристиках на лучевых трассах.

Работа посвящена проблеме удаления наноспутников формата CubSat3U с околоземной орбиты с помощью ионного потока, создаваемым двигателем активного космического аппарата. Рассматриваются законы управления активным космическим аппаратом на этапе сближения и буксировки наноспутника. Проведено моделирование на высоте 500 км и показано, что необходима установка дополнительных двигателей для стабилизации движения. Полученные результаты можно использовать при управлении активным космическим аппаратом относительно наноспутника на этапах сближения и буксировки.

Настоящая статья является продолжением предыдущей работы, в которой были рассмотрены вопросы обоснования и проработки проектного облика перспективного космического аппарата-буксировщика (КА-Б) с двумя вариантами двигательной установки (ДУ), использующей жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) и стационарные плазменные двигатели (СПД), а также приведен расчет системы энергоснабжения КА-Б.

В данной работе подробно рассмотрены особенности реализации схем увода объекта космического мусора (ОКМ) с помощью КА-Б, имеющего в своем составе ДУ с СПД. Выбраны законы управления ориентацией вектора тяги на этапах перелета на орбиту ОКМ и его последующего увода, обеспечивающие решение поставленной задачи. Проведено математическое моделирование и сравнение по областям достижимости для двух вариантов формируемой орбиты захоронения компланарной орбите ОКМ и синхронно прецессирующей с ней. В первом случае схема одной миссии по перелету на орбиту ОКМ и компланарному спуску с ним затрудняется определением требуемого рассогласования орбит по долготе восходящего узла (ДВУ) для начала перелета и обеспечения возможности повторения операций. Во второй схеме данный аспект устраняется созданием орбит с синхронной прецессией (ОСП) в процессе перелета за счет коррекции наклонения. Определены границы эффективности использования указанных схем в зависимости от наклонения и высоты орбиты ОКМ. Сформулированы рекомендации по возможности применения указанных схем перелета в зависимости от параметров орбит буксируемых объектов.

Рассматривается управление движением электродинамической тросовой системы, состоящей из двух материальных точек, соединенных невесомым тросом в плоскости магнитного экватора. Математическая модель построена с помощью уравнений Лагранжа второго рода. Управление силой тока ищется в виде суммы программного и стабилизирующего управлений. Показано, что в системе может быть реализован ограниченный набор программных движений на круговой орбите. С помощью теоремы Ляпунова об асимптотической устойчивости по первому приближению осуществлен подбор параметров закона стабилизирующего управления. Проведено численное моделирование, подтверждающее эффективность предлагаемого закона управления.

В работе предложен новый подход к решению задачи оперативного определения в полевых условиях систематической ошибки сброса свободнопадающих неуправляемых контейнеров перспективными ударными беспилотными летательными аппаратами малого класса. Разработаны способы оценки параметров отклонений точек падения свободнопадающих неуправляемых контейнеров на основе модификации способа обмера и способа засечек. Разработанные способы отличаются от известных повышенной точностью, оперативностью и экономичностью.

Представлены основные принципы работы во внедряемой в АО «НПО Лавочкина» методике проведения макетно-конструкторских испытаний с использованием электронного макета космического аппарата.

В работе представлен вариант методики проведения прочностного расчета для толстостенной осесимметричной конструкции, состоящей из металлического сердечника (армирующего компонента) и внешней толстостенной оболочки, выполняемой из композиционного материала. Конструкция нагружается распределенной вдоль части ее длины погонной нагрузкой, связанной с действующим внешним давлением, и инерционными силами, связанными с возникающим ускорением. Методика основана на одномерной модели составного стержня переменного сечения, приближенно учитывающей поперечные деформации, что необходимо при анализе толстостенной конструкции, работающей под давлением. В предложенном подходе геометрия изделия разбивается на участки и аппроксимируется фрагментами в форме усеченных конусов и, в частном случае, цилиндров. В результате расчетов определяется распределение продольных нормальных напряжений растяжения/сжатия в оболочке и в армирующем стержне, а также оцениваются касательные напряжения на границе их контакта.

Исследуется напряженно-деформированное состояние круговой цилиндрической оболочки типа Тимошенко и абсолютно жесткого эллиптического параболоида в процессе их соударения на сверхзвуковом этапе взаимодействия. Рассматривается процесс вертикального удара, движение оболочки рассматривается в декартовой системе координат. Контакт происходит в условиях свободного проскальзывания.

Постановка задачи включает уравнения движения оболочки и уравнение движения эллиптического параболоида как абсолютно жесткого тела, граничные и начальные условия. Для решения задачи используются функции влияния для круговой цилиндрической оболочки, которая представляет собой нормальные перемещения и является решением начально-краевой задачи о воздействии на поверхность упругой оболочки нормального давления, заданого в виде произведения дельта-функций Дирака.

Разработан и реализован численно-аналитический алгоритм решения системы связанный с обращением интегральных преобразований Фурье-Лапласа, который основан на связи интеграла Фурье с разложением в ряд Фурье на переменном интервале. Приведены примеры расчётов.

Представлены результаты экспериментального исследования концевых вихрей за прямоугольным крылом конечного размаха в ближнем поле (на расстоянии от 0,5 до 4,2 хорд крыла от задней кромки). В экспериментах использовалось прямоугольное крыло с относительным удлинением 7,8 и модифицированным профилем Göttingen 387. Число Рейнольдса соответствовало Re=350000 для скорости набегающего потока 28 м/с. Концевые вихри исследовались в диапазоне углов атаки от −6⁰ до 18⁰. Эксперименты проводились в аэродинамической трубе Т-1К КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева. Исследование концевых вихрей велось по полям скоростей, полученным при помощи PIV-системы. Идентификации параметров ядра вихря проводилась с применением методов поперечных линий и Q-критерия, которые показали хорошее согласие. Представлены зависимости изменения размеров ядра вихря и циркуляции от угла атаки и расстояния до сечения вихря. Показано, что размеры ядра вихря растут с удалением от крыла и при увеличении углов атаки крыла. Построены зависимости изменения площади ядра вихря от значения . Установлено, что при больших углах атаки сворачивание жгута концевого вихря происходит на меньших дистанциях, чем при малых углах атаки. Показано, что максимальное значение относительной циркуляции является величиной практически постоянной и не зависит от значения угла атаки.

В статье рассматриваются способы определения параметров емкостного датчика уровня, основанные на определении параметров его математической модели с помощью воздействия на него переменным током. Показана специфика технологического процесса определения параметров емкостного датчика уровня. Приведены существующие аналоги и раскрыты основные ограничения к их применению для решения задачи. Приведен вновь разработанный способ определения характеристик поплавково-индуктивных датчиков уровня жидкостных ракет. Рассмотрена модернизация способа за счет изменения вида сигнала возбуждения, направленная на увеличение точности. Представлены аналитические зависимости для определения параметров датчика, дана оценка погрешности определения его параметров. Приведены примеры реализации функционирования способа с помощью автоматизированного проектирования электронных схем, построенной на применении программируемых логических интегральных схем. Рассмотренный способ положен в основу создания аппаратуры нового поколения, предназначенной для определения параметров датчиков уровня заправки ракеты в условиях технического и стартового комплексов.

В работе рассмотрены вопросы построения информационной поддержки принятия решений в среде мультиагентных систем, способствующих повышению интенсивности и оперативности продвижения взаимодействующих субъектов к состоянию консенсуса при необходимости заключения контракта на перевозки.

Приведены результаты решения прямой задачи кинематики для трапа посадочной платформы десантного модуля космического аппарата путем его представления в виде двухзвенного механизма с вращательными соединениями. Движение звеньев механизма описывается на основе матричного представления Денавита-Хартенберга совместно с методом Лагранжа-Эйлера. Качественное и количественное согласование результатов численного моделирования системы нелинейных дифференциальных уравнений динамики многозвенного механизма в сравнении с моделированием программным комплексом EULER свидетельствует об адекватности разработанных динамических моделей.

Представлена адаптивная методика и результаты математического моделирования элементов конструкций изделий при соударении с различными типами преград. Решается задача разработки эффективной методики численного моделирования трехмерных динамических задач гидроупругости и динамики конструкций. Для решения этих связанных задач используется метод конечных элементов.

Получены результаты расчетов напряженно-деформированного состояния, с помощью численного моделирования, а также некоторые особенности процесса ударного взаимодействия изделия и преград.

Проводится результаты определения контактных зон при ударном взаимодействии авиационных конструкций с твёрдыми преградами. Дан анализ существующих математических моделей ударного взаимодействия. Предлагается численная модель прогнозирования результатов ударного взаимодействия, а также методика определения зон соударения. В качестве объекта исследования выступает динамическое контактное взаимодействие ударного элемента с упругопластической преградой.

Ящик, несущий материальную точку, совершающую горизонтальные гармонические колебания, движется поступательно по горизонтальной плоскости. Между ящиком и плоскостью действует сила сухого трения Амонтона–Кулона. Получены уравнения движения ящика, найдена его зона залипания. Обоснована математическая корректность модели. Установлены движения ящика в зоне залипания, сделано предположение о финальных движениях ящика.

В работе рассмотрены вопросы моделирования и автоматизации процессов и инструментов оценки зрелости поставщиков на основе применения лучших мировых практик, способствующих выявлению на ранних стадиях контрактных отношений возможных рисков, их предупреждению и исключению.

Исследовано взаимодействие трехслойной пластины с пульсирующим слоем вязкой несжимаемой жидкости. Движение жидкости в слое изучается как ламинарное течение в узком канале с параллельными стенками, одна из которых образована трехслойной пластиной, а вторая считается абсолютно жесткой. На границах контакта с жидкостью выполняются условия прилипания. Несущие слои пластины удовлетворяют гипотезам Кирхгофа и учитывается обжатие жесткого заполнителя. Поставлена и аналитически решена задача о продольных и изгибных гидроупругих колебаниях трехслойной пластины. Решение получено для режима установившихся гармонических колебаний с учетом нормальных и касательных напряжений, действующих со стороны жидкости на несущий слой пластины, находящейся в контакте с жидкостью. Определены гидродинамические параметры слоя жидкости, перемещения слоев пластины. Построены частотозависимые функции распределения амплитуд перемещений слоев пластины и давления в слое вязкой жидкости.

В работе приведены результаты численных исследований по влиянию эксплуатационно-технологических повреждений на характеристики прочности и устойчивости силовых авиационных панелей из композиционных материалов. В качестве повреждений рассматривалось ударное повреждения обшивки, расслоение одного из стрингеров панели, отслоение стрингера от обшивки. Исследовалось влияние размеров указанных повреждений на характеристики прочности и устойчивости панелей. Было показано, что для панели с ударным повреждением обшивки существует его критический размер, до которого требования к остаточной прочности могут быть удовлетворены. Превышение этого предела ведет к необратимому процессу разрушения композита и исчерпанию несущей способности панели. Исследования по влиянию размеров расслоения стрингера или его отслоения от обшивки на общую устойчивость и прочность панели позволили оценить максимальную возможную величину снижения ее остаточной прочности при возрастании размеров повреждения.

Работа посвящена определению напряженно-деформированного состояния трансверсально-изотропных тел вращения, находящихся в стационарном осесимметричном поле установившихся температур. Граница тела свободна от защемления. Поставленная задача обеспечивается развитием обратного метода. Сформулировано понятие внутренних состояний и введено скалярное произведение в этом пространстве. Решение представляет собой ряды Фурье по элементам ортонормированного базиса. Задача сводится к определению коэффициентов этих рядов. Представлены строгое решение тестовой задачи термоупругости для кругового цилиндра и приближенное решение задачи для тела в виде ступенчатого цилиндра. Полученные поля характеристик напряженно-деформируемого состояния показаны в графическом виде. Проведен анализ результатов.

В работе теоретически найдены два решения плоской задачи Пуазейля. Одно из них соответствует ламинарному режиму течения, второе – турбулентному. Первое решение реализуется при любых значениях числа Рейнольдса и характеризуется параболическим профилем скорости во всей области течения жидкости, второе – реализуется только при достаточно больших значениях числа Рейнольдса и в центре плоского канала характеризуется логарифмическим профилем скорости. Множитель, стоящий перед функцией логарифма, является постоянной Кармана. Приведено сравнение результатов с имеющимися экспериментальными данными. Аналитические решения плоской задачи Пуазейля удалось определить из уравнений Навье-Стокса благодаря учету в них производства энтропии, обусловленного возбуждением стохастических пульсаций в потоке жидкости.

В статье описан комплексный прикладной метод снижения статического и динамического дисбаланса от подвижных масс приводных устройств с применением магнитожидкостных виброизоляторов.

В статье рассмотрены вопросы моделирования параметров диаграммы направленности ультразвукового локатора в режиме синтезирования апертуры антенны. Представлены результаты оценивания характеристик ДН ультразвукового приемопередающего устройства, полученные с помощью предложенного методического подхода. Проведена экспериментальная проверка результатов с использованием ультразвукового полигона.

В настоящее время наблюдается активный процесс освоения космического пространства. Антенно–фидерные устройства составляют неотъемлемую часть космических аппаратов любого класса и целевого назначения. В работе рассмотрено применение класса спиральных антенн в качестве бортовых антенн космических аппаратов. Показаны разработанные спиральные антенны различных бортовых систем и комплексов.

Объектом исследования является многоразовая транспортная аэрокосмическая система (АКС) на базе двухфюзеляжного дозвукового самолета-носителя для выведения на околоземную орбиту различных полезных грузов.

Цель работы – определение возможности использования многоразовых аэрокосмических систем для выведения грузов на высокоэнергетические орбиты, в том числе в интересах ГЛОНАСС.

Метод и методология проведения работ основаны на теоретических и вычислительных работах, в том числе с использованием программ систем автоматизированного проектирования и вычислительной гидродинамики [1, 2].

В работе представлены:

– анализ основных параметров ГЛОНАСС как исходных данных для формирования облика аэрокосмической системы;

– формирование траектории многоразовой аэрокосмической системы (АКС) с возвратом к точке старта ее первых ступеней;

– оптимизация основных параметров АКС в задаче доставки на орбиту спутников ГЛОНАСС.

В работе выполнен анализ применения частично многоразовой аэрокосмической системы – максимально унифицированной модификации полностью многоразовой АКС – для выведения спутников на высокоэнергетические орбиты.

В целях увеличения энергетики РКС, потребной для доставки спутников ГЛОНАСС на круговую высокоэнергетическую орбиту предложен вариант АКС с одноразовой второй ракетной ступенью и космическим разгонным блоком на кислородно-водородном топливе (как и первые две ступени РКС). В результате проведенного анализа и формирования облика определены оптимальные траектории и тяговооруженности ступеней РКС и космического разгонного блока.

В работе предложено использовать сигналы OCDM-OFDM с ППРЧ для противодействия атакам на физическом уровне модели OSI и повышению структурной скрытности сигнала. Рассмотрена помехозащищенность от ретрансляционных помех, показатели структурной скрытности и влияние эффекта Доплера. Имитационное моделирование показало энергетический выигрыш в 1Дб при использовании предложенной сигнально-кодовой конструкции перед сигналами с OFDM-ППРЧ в условиях воздействия ретрансляционной помехи. Также показано, что сигналы данного типа обладают более высокими показателями структурной скрытности, а также более устойчивы к эффекту Доплера по сравнению с сигналами с OFDM-ППРЧ.

В статье предложен методический подход по повышению эффективности контроля космической радиоэлектронной обстановки, основанный на оптимизации планирования применения группировки радиоэлектронных средств с использованием методов математического программирования, которые широко применяются в решении прикладных задач оптимизации распределения ресурсов.

В настоящей статье представлена система критериев, позволяющая дать количественную оценку эффективности технических способов противодействия беспилотным летательным аппаратам. Предложенные критерии учитывают различные характеристики обнаружения и противодействия способов, фоноцелевую обстановку, последствия применения, экономические показатели и т.д. Оценку эффективности предлагается проводить с использованием весовых и оценочных коэффициентов критериев. Сделаны выводы о возможности применения разработанной системы для оценки и прогноза эффективности существующих и перспективных способов соответственно. Также дана рекомендация по проведению дальнейшего сравнения.

Данная статья является продолжением изложения методологии высокоточной нелинейной фильтрации многомерных негауссовых случайных процессов в стохастических динамических системах с фиксированной структурой.

Представлен алгоритм гарантирующего управления траекторией самолета-истребителя для задачи преследования-уклонения в условиях ближнего воздушного боя. Представлены результаты моделирования, отражающие влияние маневренных возможностей атакующего самолета-истребителя на достижение позиционного преимущества в воздушном бою.

В работе рассматривается построение метода многокритериальной оценки и выбор предпочтительных решений по реализации транспортно-логистических процессов в условиях проявления риска и конфликтных ситуаций. При построении метода были реализованы принципы системного анализа и синтеза, способствующие созданию рациональных структурно-функциональных компонентов создаваемой информационной поддержки принятия решений в среде мультиагентной системы (ИППР МАС). В работе на основе предпочтительных компромиссов детерминированного и нечёткого выбора рассматривается актуальная задача повышения эффективности ИППР при реализации ТЛП в ситуациях риска и конфликта решаемая в составе МАС транспортной логистики.

В работе решается проблема реализации подчиненных устройств Ethernet POWERLINK на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) с минимальным использованием логических ячеек и блоков памяти. Для этого предлагается новая модульная архитектура, ресурсоемкость которой может гибко настраиваться в зависимости от требуемого функционала. На базе предложенной архитектуры было создано первое в России устройство Ethernet POWERLINK, прошедшее сертификацию Ethernet POWERLINK Standartization Group на соответствие стандарту. По результатам экспериментальных исследований было продемонстрировано, что новая архитектура требует от 3.5 до 9 раз меньше логических ресурсов ПЛИС и до 126 раз меньший объём блочной памяти для реализации устройств Ethernet POWERLINK. Также важным результатом является возможность реализации разработанных решений на базе отечественных микросхем ПЛИС, в том числе в радиационно-стойком исполнении, что позволяет использовать их при создании авиационной и космической технике.

В представленных материалах исследования, разбитых на четыре части (отдельные статьи), рассмотрен комплексный вопрос математического моделирования и сравнительного анализа двух типов ДУ и связанный с этим проектный облик перспективного космического аппарата-буксировщика (КА-Б), предназначенного для решения задачи увода на орбиту захоронения объектов космического мусора (ОКМ) из состава спутниковых систем (СС). На примере реализации миссии увода одного ОКМ из заданной орбитальной плоскости с обеспечением возврата для увода следующего объекта, численно рассчитывается сценарий многократного применения КА-Б.

Данная статья посвящена вопросам обоснования и проработки проектного облика перспективного КА-Б с двигательной установкой (ДУ) двух типов жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и стационарного плазменного двигателя (СПД). Приведен расчет системы энергоснабжения КА-Б и определены ее массовые и энергетические характеристики, а также размеры солнечных батарей. Проанализированы особенности и варианты возможных схем увода ОКМ на орбиту захоронения. Определены параметры орбит захоронения для каждого типа ДУ на КА-Б. Также рассмотрен вопрос расчета среднего значения баллистического коэффициента КА-Б с СПД на типовом витке функционирования при буксировке ОКМ на орбиту захоронения. Определены границы по минимально возможной высоте применения СПД, обеспечивающих ускорение выше уровня возмущений от атмосферного торможения.

В статье рассматривается возможность детектирования БПЛА при помощи сигналов электростатических датчиков, расположенных на одной прямой на равнине. Показан аналитический вывод функциональной зависимости сигналов датчиков от параметров горизонтального пролета БПЛА и решена обратная задача локализации БПЛА по положению экстремумов сигналов электростатических датчиков.

Задачи оптимизации траекторий КА с малой тягой являются довольно сложными задачами нелинейной оптимизации при наличии ограничений. Для их решения предлагается использовать метод линеаризации, модифицированный для оптимизации составных динамических систем. В работе решается ряд хорошо изученных задач оптимизации траекторий КА с малой тягой. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.

В настоящей работе развивается метод возмущений для исследования волн деформаций в физически нелинейной упругой цилиндрической оболочке с конструкционным демпфированием в продольном направлении, содержащей вязкую несжимаемую жидкость и окруженной упругой средой Винклера. Метод двухмасштабных разложений приводит к обобщенному модифицированному уравнению Кортевега–де Вриза, не имеющему точного решения. Влияние упругой окружающей среды, конструкционного демпфирования, наличие внутри оболочки вязкой жидкости, оценено путем реализации численного решения этого уравнения.

В работе разработана методика решения смешанных осесимметричных задач для тел поверхностями вращения из трансверсально-изотропного материала, находящихся под действием массовых сил. Особенность задачи заключается в том, что полученные характеристики упругого поля внутри области удовлетворяют не только граничным условиям, но заданным массовым силам. Методика предполагает развитие метода граничных состояний. Представлено решение частной смешанной задачи теории упругости для кругового цилиндра. Полученные поля характеристик напряженно-деформируемого состояния представлены в графическом виде.

Низкочастотные гидроакустические излучатели применяются в широком спектре практических приложений: от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. Изготовление корпуса излучателя является одной из самых сложных технологических процедур в процессе создания и настройки. Предложенная конструкция гидроакустического преобразователя с гофрированной излучающей оболочкой позволяет исключить ряд проблем герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению, разбросу параметров и надёжности. Для оценки эффективности предложенного излучателя проведены измерения механического коэффициента трансформации. Распределения амплитуд колебаний излучающей оболочки и активного элемента преобразователя получены методом лазерной виброметрии. Приведено сравнение результатов измерений электроакустических характеристик излучателя в воде с результатами оценки его резонансной частоты на основе упрощённой теоретической модели. Проведённые исследования показали перспективность предложенной конструкции излучателя для широкого круга акустических приложений.

Низкочастотные гидроакустические излучатели применяются в широком спектре практических приложений: от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. Изготовление корпуса излучателя является одной из самых сложных технологических процедур в процессе создания и настройки. Предложенная конструкция гидроакустического преобразователя с гофрированной излучающей оболочкой позволяет исключить ряд проблем герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению, разбросу параметров и надёжности. Для оценки эффективности предложенного излучателя проведены измерения механического коэффициента трансформации. Распределения амплитуд колебаний излучающей оболочки и активного элемента преобразователя получены методом лазерной виброметрии. Приведено сравнение результатов измерений электроакустических характеристик излучателя в воде с результатами оценки его резонансной частоты на основе упрощённой теоретической модели. Проведённые исследования показали перспективность предложенной конструкции излучателя для широкого круга акустических приложений.

Рассматривается однородное анизотропное электромагнитоупругое полупространство, отнесенное к прямоугольной декартовой системе координат. Замкнутая система уравнений включает уравнения движения, соотношения Коши для деформаций, уравнения Максвелла, а также линеаризованные обобщенный закон Ома и учитывающие пьезоффекты физические соотношения. Начальные условия полагаются нулевыми и на бесконечности возмущения отсутствуют.

Рассмотрены различные виды симметрии входящих в физические соотношения тензоров. Показано, что антиплоское движение возможно для трансверсально изотропной среды в условиях отсутствия магнитных пьезоэффектов. На границе полупространства заданы нестационарные перемещение и электрическая индукция.

Для решения применяются преобразования Лапласа по времени и Фурье по пространственной координате, а также метод малого параметра, в качестве которого используется коэффициент, связывающий механическое и электромагнитное поля. Построена разрешающая рекуррентная система для коэффициентов соответствующих степенных рядов. Ее решение записывается в интегральном виде с ядрами в виде функций Грина. Найден явный вид последних.

На основе численного моделирования проведена оптимизация аэродинамических характеристик трансзвукового профиля при управлении обтеканием. Струя сжатого воздуха выдувалась из небольшого щелевого сопла тангенциально верхней поверхности профиля в области скачка уплотнения. Выдув воздействует на взаимодействие скачка и пограничного слоя, таким образом улучшая характеристики профиля. Численная оптимизация была проведена для определения оптимальных параметров выдува. Моделирование обтекания проводилось в рамках уравнений Рейнольдса.

Обсуждаются результаты исследований обледенения летательных аппаратов в условиях жидкокапельных, кристаллических и смешанных облаков, выполненных в ФГУП «ЦАГИ». Дано описание экспериментальных установок для исследований обледенения. Изложены способы создания кристаллов льда в потоке аэрохолодильной трубы. Представлены результаты последних работ ЦАГИ в международных научных проектах, посвященных обледенению. Приведены результаты расчетно-теоретического моделирования обледенения в кристаллических облаках.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований нестационарных интегральных и распределенных аэродинамических характеристик вертолетного профиля в стационарном и нестационарном режимах. Стационарный режим – это неподвижный профиль в однородном стационарном потоке воздуха. Нестационарный режим – это колеблющийся по углу тангажа профиль в однородном стационарном потоке воздуха. Исследования были проведены в вертикальной, замкнутой, с открытой рабочей частью аэродинамической трубе ЦАГИ. Испытания проводились при числах Рейнольдса Re=270000 и 540000; приведенных частотах от 0.06 до 0.26.

Особенностью исследований было использование двух методов определения аэродинамических характеристик, а именно: прямой метод измерения сил с помощью весов и вычисление сил интегрированием распределения давления вдоль хорды. Проведено сравнение полученных результатов, показано их удовлетворительное совпадение в стационарном режиме.

Другой особенностью исследований был анализ пульсаций сил и давлений на поверхности профиля. В частности, применением вейвлет-анализа продемонстрировано явление, названное «взрыв частот», характерное для динамического отрыва потока.

Представлен алгоритм автоматизированного сокращения механизма рекомбинации продуктов сгорания в соплах ДЛА. Алгоритм включает метод DRGEP (распространение ошибок в прямо ориентированном графе) и метод зацепления с адаптивным порогом. Эта процедура была встроена в модель химически неравновесных течений в соплах, и сокращение механизма рекомбинации проводилось для течений продуктов сгорания топлив: «O₂ + керосин» и «N₂O₄ + C₂H₈N₂». В результате было достигнуто существенное сокращение исходного реакционного механизма при высокой точности прогнозирования характеристик течения.

Целью работы является выбор оптимального устройства обработки сложного сигнала, обеспечивающего низкий уровень помех. В данной статье рассмотрен принцип работы схемы формирования и обработки сложного сигнала с информационной модуляцией. Описана работа приемника, который осуществляет обратное преобразование сигала. Авторы рассматривают несколько видов схем демодуляторов и их принцип работы [2]. На основе существующих вариантов построения схем, решающих задачу выбора канала, в котором находится сигнал, проведен сравнительный анализ вариантов построения решающего устройства, позволяющих существенно ослабить действие помех. В заключении проведен краткий сравнительный обзор, предложенных решающих устройств. Авторы делают вывод о выборе определенного вида решающего устройства, которое увеличивает помехоустойчивость сложных сигналов, благодаря выбору определенных параметров сигнала.

Актуальность темы данной работы прежде всего обоснована необходимостью разработать новые методы и способы, позволяющие обнаружить, классифицировать и распознавать сложные сигналы того или иного радиоприемного устройства поскольку все больше радиоэлектронных средств, используемых на бортах летательных аппаратов гражданского и военного назначения, работают именно со сложными сигналами, причем наиболее распространенными сложными сигналами являются сигналы на основе линейных М-последовательностей. Использование сложных сигналов обусловлено их ярко выраженными высокими характеристиками помехоустойчивости, необходимыми в условиях функционирования радиоканалов в помеховой обстановке, при этом насыщение радиоканала сложными сигналами требует от приемника достаточно точно определить именно свои радиосигналы [3]. В связи с этим необходимо разработать подход, позволяющий определить класс и распознавать тип сигнально-кодовой конструкции для того, чтобы поэтапно упростить алгоритм обнаружения, распознавания и обработки информационных сигналов.

Применение печатных плат в электронных блоках беспилотных космических аппаратов, обрабатывающих радиосигналы, связано с ужесточением требований к стабильности механических характеристик. В статье предложена методика относительной статистической оценки неоднородности механических характеристик печатных плат на фоне измерительных погрешностей. Приведены результаты экспериментальных исследований отношения среднеквадратичных отклонений технологических погрешностей и погрешностей измерений для эквивалентных значений модуля упругости и коэффициента механических потерь на партии печатных плат. Сделан вывод о существовании стабильного технологического разброса модуля упругости и характере зависимости технологического разброса коэффициента механических потерь после групповой пайки в печи конвективного нагрева. Даны рекомендации по использованию полученных результатов при испытаниях вибропрочности электронных устройств беспилотных космических аппаратов, применяемых для обработки радиосигналов.

Рассматривается методика расчета вероятности ошибки посимвольного оптимального когерентного приема двоичных фазоманипулированных противоположных сигналов (BPSK) при наличии гармонической синфазной помехи, не учитываемой коррелятором.

В течение последних лет наблюдается взрывной рост портативных инфокоммуникационных устройств. Катализатором такого развития стало несколько факторов, в том числе развитие интернета вещей (англ. Internet of Things, IoT), широкое развитие БПЛА (беспилотных летательных аппаратов), четвертая промышленная революция (индустрия 4.0) и т.д. Такие условия диктует комплекс требований к электронной аппаратуре инфокоммуникационных средств ответственных за передачу данных, и одной из основных задач является энергоэффективность разрабатываемой радиоаппаратуры. Целью данной работы является анализ эффективности метода внесения цифровых предыскажений и метода отслеживания огибающей, как способы повышения энергоэффективности инфокоммуникационных средств, а также будет проведено сопоставление фактических результатов внедрения данных методов.

В статье описан оригинальный способ организации радиосвязи с использованием группы БПЛА-ретрансляторов малой дальности, позволяющий обеспечить информационный обмен в условиях противодействия противника. Представлены результаты практической апробации способа.

Приведена работа алгоритма адаптивной фильтрации узкополосных полезных сигналов на фоне активных шумовых помех, путем формирования нулей в диаграмме направленности антенной решетки в направлении мешающих сигналов. Алгоритм основан на методе прямого обращения корреляционной матрицы сигналов поступающих на вход антенной системы. Эффективность работы алгоритма представлена на примере плоской прямоугольной 25-ти элементной антенной решетки. Предложены решения основных проблем, связанные с обращением корреляционной матрицы. Результаты работы показали эффективное подавление помех, что доказывает сформированная диаграмма направленности адаптивной антенной решетки и выходной спектр сигнала антенной системы.

В статье дается обоснование необходимости дальнейшего совершенствования организации информационного обеспечения управления ударными авиационными комплексами при непосредственной поддержке Сухопутных войск. Проведен анализ процесса организации информационного обеспечения управления – сбора, обработки и передачи информации во времени. Оценено влияние задержки сообщений в канале управления, обусловленной возмущающими воздействиями, на эффективность управления ударным авиационным комплексом. Выявлено противоречие между необходимостью повышения интенсивности передачи управляющей информации с целью поддержания ее адекватности и ограниченными возможностями сети воздушной радиосвязи по пропускной способности. Обозначены перспективные направления разрешения данного противоречия.

В современные комплексы бортового оборудования (КБО) входят системы, для которых необходимы хранение и обработка большого объема информации. При этом требуется обеспечивать доступ к данным в режиме реального времени.

Проведенный анализ существующих систем хранения данных показал, что на образцах отечественных воздушных судов информация хранится чаще всего на вычислителях, где основными функциями выступает не хранение данных, а обработка данных. Основная часть вычислительных ресурсов тратится на обеспечение работы приложений. Это приводит к медленной обработке запросов к базе данных (БД), что в свою очередь влияет на скорость работ систем, которым необходимы данные из БД или которые ведут запись в БД

Статья посвящена разработке бортового сервера данных (БСД) с применением концепции интегрированной модульной авионики (ИМА) для комплекса бортового радиоэлектронного оборудования среднемагистрального самолёта МС-21.

Основные функции, выполняемые БСД, – это хранение БД самолётных систем (например, бортовой системы технического обслуживания и системы самолетовождения), поддержка систем управления базами данных (СУБД) для этих БД и предоставление доступа к ним по запросам функциональных приложений в составе КБО.

БСД представляет собой отдельную вычислительную платформу сервера данных, который обеспечивает выполнение нескольких независимых функциональных приложений и взаимодействие с бортовым оборудованием по интерфейсам AFDX, USB, Ethernet, RS-232.

В статье предложены и описаны четыре режима функционирования: стартовый режим, рабочий режим, режим расширенного контроля и технологический режим, описан алгоритм перехода между режимами работы БСД.

Предложены требования к бортовому серверу данных, требования к программному обеспечению, архитектура и конструктивное исполнение бортового сервера данных.

Применение БСД позволит разгрузить вычислители функциональных приложений самолётных систем, упростить работу обслуживающего персонала, взаимодействующего с системой бортового технического обслуживания и экипажа самолёта, составляющего план полёта с использованием навигационных данных, обрабатывающихся на сервере.

В статье излагается первая часть методологии высокоточной нелинейной фильтрации многомерных негауссовых случайных процессов в стохастических динамических системах с фиксированной структурой. Высокая точность разработанных алгоритмов оптимальной нелинейной фильтрации обусловлена за счет итерационного учета в них высших апостериорных центральных моментов

фильтруемого процесса в общем случае произвольного порядка. Адаптивность разработанных алгоритмов высокоточной нелинейной фильтрации обеспечивается путем расчета на ЭВМ в реальном времени апостериорных асимметрий и апостериорных эксцессов всех фазовых координат фильтруемого процесса, последующего их сравнения с пороговыми значениями, соответствующими гауссовому процессу, и при необходимости путем итерационного учета в алгоритмах фильтрации высших апостериорных центральных моментов фильтруемого процесса.

Статья посвящена разработке метода и устройства контроля деформационного состояния несущего винта вертолёта. Предложен дополнительный инфракрасный канал контроля несущего винта. Рассмотрены основы и условия работы предложенного метода и устройства. Приведены естественные и техногенные источники излучения помех и полосы пропускания атмосферы. На основе рассмотренных данных, для последующей разработки датчиков и систем, предложена к использованию часть диапазона спектра инфракрасного диапазона. Представлено описание экспериментального стенда для отработки положений метода и отдельных узлов устройства. Выполнен эксперимент с моделями лопастей изготовленных из различных материалов. Сделаны выводы о применимости и дальнейшем развитии предложенного метода.

В статье описывается влияние мелкофракционного космического мусора на наиболее уязвимые к ударам пылевых частиц материалы спутникостроения, например материалы различных оптических изделий – иллюминаторов, защитных стекол, линз, зеркал, солнечные батареи, терморегулирующие покрытия и электровакуумная теплоизоляция. В статье предложены конструкция и принцип действия плоскопанельного детектора космической пыли регистрирующего и измеряющего параметры ударов на основе нескольких физических явлений. Описываемая конструкция включает в себя специальные вставки-мишени из уязвимых материалов спутникостроения для контроля степени их деградации под действием потока пылевых частиц.

Показана актуальность использования математического моделирования с учетом требований электромагнитной совместимости при проектировании энергосистемы космического аппарата (КА). Описаны особенности разработки прототипа программного обеспечения для проектирования элементов распределительной сети КА, разработанного в ТУСУРе. Представлены результаты квазистатического моделирования силовой шины электропитания (СШЭП) и подключенных к ней проводных отводов, а также разработки модуля для оценки эффективности экранирования корпусов с апертурами и базы данных кондуктивных помеховых сигналов для моделирования отклика сети электропитания на преднамеренные воздействия. Апробирован подход к ускорению моделирования проводных отводов до 19 раз, за счет использования математической модели, учитывающей частичные изменения в матрице системы линейных алгебраических уравнений при многократных вычислениях.

Рассматривается составная конструкция, состоящая из несущей и управляющей поверхностей летательного аппарата, соединенных статически неопределимым образом. Исследуется вопрос о том, как соотносятся между собой реакции в узлах навески рулей, полученные при моделировании по стержневой и пластинной аналогии, при малых удлинениях. Оцениваются лобовые реакции. Приведены результаты численных исследований.

Учет производства энтропии в уравнениях Навье-Стокса, обусловленного возбуждением стохастических пульсаций в потоке жидкости, позволил теоретически найти два решения задачи течения жидкости в плоской задаче Куэтта. Одно из них соответствует ламинарному режиму течения, второе – турбулентному. Первое решение реализуется при любых значениях числа Рейнольдса и характеризуется линейным профилем скорости во всей области течения жидкости, второе – реализуется только при достаточно больших значениях числа Рейнольдса и характеризуется профилем скорости, пропорциональным гиперболическому синусу с параметром, зависящим от значения числа Рейнольдса. Найдено критическое значение числа Рейнольдса, при котором возможен переход от ламинарного к турбулентному режиму течения. Приведено сравнение результатов с имеющимися экспериментальными данными.

В работе представлены результаты верификации программных комплексов вычислительной гидродинамики на экспериментальных данных. В качестве программы для верификации была выбрана открытая платформа для численного моделирования OpenFoam. Было показано, что для решения задач по определению гидродинамической подъёмной силы и момента, действующих на тело при глиссировании и входе в воду в стационарной и нестационарной поставке программный комплекс OpenFoam дает высокую точность совпадения с экспериментом.

C целью верификации энергетической модели роликового подшипника выполнялся натурный эксперимент на универсальной испытательной машине Zwick/Roell Z100. Роликовый подшипник типа 12309КМ нагружался локальной сжимающей нагрузкой, действующей на наружное кольцо. С помощью тензорезистора была измерена деформация наружного кольца подшипника. Сравнение экспериментальных данных с численными результатами, полученными МКЭ и результатами, полученными по ранее разработанной энергетической модели, также подтвердило влияние податливости кольца на упругую характеристику подшипника. Выполненное исследование показало, что в случае отсутствия конструктивных элементов, исключающих изгиб колец (валы, обоймы), энергетическая модель роликового подшипника должна быть дополнена методикой учета деформации колец.

В работе представлен анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) сборной конструкции соединения типа «ухо-вилка», широко применяемого в технологии самолетостроения. Исследование проводится на основе моделирования с применением метода конечных элементов (МКЭ) и решением контактной задачи твердого деформируемого тела. Разработанная расчетная модель позволяет идентифицировать значения распределения напряжений в представленном типе соединения при работе и сборке наиболее ответственного места летательного аппарата — «крыло-фюзеляж». Особенностью предложенного подхода моделирования является применение решения контактной задачи, позволяющей, дополнительно, исследовать условия сопряжения в стыках деталей узла, тем самым, выявлять концентрации (распределение) напряжений при работе и сборке узла. Таким образом, увеличивается степень информативности о работе соединения, подтверждая и уточняя эмпирические методы решений этих задач. Предложенный подход анализа НДС конечно-элементных моделей значительно снижает прямые материальные затраты на использование в проектировании реальных прототипов изделия, временные затраты, а главное, повышает уровень информации о работоспособности изделия, тем самым, способствует повышению его надежности и долговечности.

В данной работе рассматривается локальное напряженное состояние подкрепленных цилиндрических оболочек на краю и в местах креплений ребер. Расчет проведен по уточненной теории, основанной на разложении перемещений оболочки в полиномы по нормальной к срединной поверхности координате на одну степень выше относительно классической теории типа Кирхгофа-Лява. Приведена процедура построения уравнений равновесия и граничных условий, а также метод решения сформулированной краевой задачи. Дано сравнение результатов расчета напряженного состояния в краевой зоне оболочки по классической и уточненной теориям. Исследовано влияние жесткости ребер и податливости защемленного края на напряженное состояние оболочки. В результате расчетов показано существенное влияние дополнительного к классической теории напряженного состояния типа «погранслой» на прочность оболочки на защемленном краю и в местах крепления ребер.

В статье детально рассмотрены общие характеристики систем измерения дистанции или дальности, в которых передаваемый сигнал модулируется хаотическим шумом. Измерение дистанции осуществляется коррелированием модуляции передаваемого и принимаемого сигналов. Спектр модулирующего сигнала определяет функцию зависимости этой корреляции, а, следовательно, и выхода системы, от расстояния до отражающего объекта. Особое внимание уделено возможности практического выполнения фильтров, которое ограничивает линейный участок характеристики «выход – расстояние» для системы с шумовой модуляцией. Указаны некоторые новые результаты, которые могут быть получены. Рассмотрены ограничения метода. Описаны несколько типов модулированных шумом систем. Выявлена успешная работа системы одного типа. В результате описанной работы предложена система подобная существующим высотомерам, которая свободна от неоднозначности отсчета, присущей системам с периодической модулирующей функцией, лишена систематических ошибок и дает возможность измерения дистанций ниже нескольких метров. Это делает ее особенно подходящей для использования в качестве высотомера в системах слепой посадки. Рассмотренный в данной статье метод анализа дает возможность, в пределах практичности, сконструировать систему с желаемым отношением «выход – расстояние», которую в дальнейшем можно устанавливать в летательных аппаратах для определения расстояния, когда осуществляется взлёт-посадка.

В работе предложена новая схема квадратурной амплитудно-фазовой модуляции, основанная на амплитудно-фазовой модуляции (АФМ) c внесением дополнительного канала передачи данных с амплитудной модуляцией в квадратуру к передаваемому сигналу с амплитудно-фазовой модуляцией. Метод модуляции обеспечивает частотную эффективность в выходной полосе частот до γ_ФМ-АИМ = 24 бит/с/Гц.

Создана имитационная модель система OFDM с использованием в качестве метода первичной модуляции предлагаемой амплитудно-фазовой амплитудно-импульсной модуляции (АФМ-АИМ) с частотной эффективность 10 бит/отсчет. Для уровня вероятности битовой ошибки 10^-6 необходимое энергетическое отношение сигнал-шум составляет 36,5 дБ. Получен график распределения пик-фактора мощности OFDM сигнала. Распределение получается такое же, как при использовании КАМ в качестве первичной модуляции, это объясняется тем, что основным параметром, влияющим на форму распределения и величину пик-фактора, является количество поднесущих в OFDM сигнале.

Предложена методика, позволяющая рассчитать значения показателей качества имитации объектов на радиолокационных изображениях на основе корреляционного анализа и теории обнаружения. Представлены результаты полунатурного моделирования процесса формирования виртуальных объектов с использованием имитаторов тестовых сигналов радиолокационных систем с синтезированной апертурой антенны.

Рассматривается задача вероятностной оценки безопасности посадки гражданского самолета. Предложена схема, позволяющая по расшифровке записи МСРП конкретной реализации посадки апостериори оценить качество уже совершенной посадки с точки зрения ее безопасности.

В работе рассматривается вопрос моделирования динамики нелинейных систем автоматического управления (САУ) в переходных режимах. В качестве объекта выбрана система с экстремальными характеристиками т.е. система экстремального регулирования (СЭР). Рассматривается вопрос математического моделирования с использованием пакета прикладных программ Matlab/Simulink. Также в работе был разработан полунатурный комплекс СЭР с использованием платформы NI ELVIS – II совместно с языком графического программирования LabVIEW, приводятся результаты моделирования.

В статье рассматривается подход к решению задачи идентификации личности с помощью метода газоразрядной визуализации (ГРВ). Предлагается использовать метод ГРВ как способ идентификации с применением нейросетевых технологий. Описывается процесс идентификации личности с помощью ГРВ-снимков.

Рассматривается задача оптимального управления детерминированными дискретными стационарными системами автоматного типа в условиях параметрической неопределенности. Изменение состояния (переключение) системы описывается рекуррентным уравнением. Моменты переключений, а также их количество заранее не заданы и находятся в результате оптимизации. Состояние объекта управления точно неизвестно, при этом оно конкретизируется в результате дискретных неточных измерений. Поэтому исследуется задача оптимального в среднем управления пучком траекторий. Для управления пучком применяется оптимальное управление одной траекторией. Такой подход, основанный на принципе разделения, приводит к субоптимальному управлению пучком, приемлемому для практики. Разработаны алгоритмы синтеза субоптимального управления пучками.

В статье представлены метод и алгоритмы межканальной градиентной реконструкции многоспектральных цифровых изображений, искаженных аппликативными помехами. Как показали результаты проведенных численных и экспериментальных исследований, предлагаемый метод и его алгоритмическая реализация позволяют получить более высокую точность обнаружения и реконструкции искаженных участков изображения по сравнению с существующими методами обработки. При этом вычислительные затраты разработанных алгоритмов позволяют обрабатывать цветные (3-х канальные) изображения в масштабе времени близком к реальному.

Повышение информационной надежности инерциально-спутниковых навигационных систем (ИСНС), а также конкуренция за повышение точности коррекции и наведения, в настоящее время, являются важнейшими задачами для разработчиков специальных типов перспективных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Объектом исследований в данной работе являются безызбыточные ИСНС для высокодинамичных БПЛА, испытываемые в натурных и полунатурных условиях, а также на комплексах имитационного и математического моделирования.

Целью исследований является разработка идеологии и программно-алгоритмических решений для повышения точности и информационной надежности высокоточных ИСНС для БПЛА, непрерывного обеспечения достоверной навигационной информацией систем управления высокодинамичных БПЛА в условиях нестабильной работы аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем (АП СНС) или радиоэлектронного противодействия (РЭП).

В процессе выполнения работы, на основе математических моделей БИНС, АП СНС и программно-математического обеспечения комплексной системы, а также на основе результатов полунатурных и летно-конструкторских испытаний, разработаны стратегия и эффективные программно-алгоритмические решения по идентификации и исключению из совместной обработки сбойной информации в ИСНС, повышающие устойчивость управления, точность и информационную надежность системы.

В работе приведены алгоритмы идентификации сбойной информации на основе анализа невязок фильтра Калмана (ФК), сохраняющие тактико-технические характеристики системы в изменяющихся условиях эксплуатации и результаты их отработки на математическом и имитационном комплексах. Освещен подход к коррекциям по АП СНС после «информационной тени» для высокоточных систем, а также приведены результаты отработки с математических, имитационных и полунатурных испытаний.

Предложенные методы и алгоритмы использованы при формировании идеологии применения некоторых типов БПЛА.

Рассматривается возможность нейросетевой реализации оперативного планирования маршрутного полета группы беспилотных летательных аппаратов при наблюдении наземных объектов, когда необходимо скорректировать сформированное полетное задание. Предложено решение задачи с помощью двух трёхслойных нейронных сетей последовательного распространения с сигмоидальной функцией активации в первых двух слоях и релейной в последнем слое. Показано, что обучение этих нейронных сетей потребовало незначительного количества примеров. Сформирована адаптивная экспертная система нечеткой логики, определяющая момент прекращения наблюдения в зависимости от текущих параметров динамической обстановки.

В статье вводится понятие инструментального фотометрического стандарта, применяемого при обработке информации с бортовых оптико-электронных приборов (ОЭП), рассматриваются особенности его формирования. Использование данного стандарта позволяет на основе методов системного анализа с заданной точностью оценивать энергетические характеристики конкретного ОЭП в различных фоно-сигнальных условиях и режимах работы.

Приведены выражения для преобразования между системными энергетическими единицами измерения и единицами, принятыми в астрономической фотометрии. Рассмотрены базовые фотометрические и спектрофотометрические каталоги, используемые при построении инструментального фотометрического стандарта бортовых ОЭП видимого и инфракрасного диапазонов оптического излучения. Графически приведены фотометрические полос рассмотренных звёздных каталогов. Кратко рассмотрены способы проведения фотометрических измерений с цифровых кадров, сформированных бортовыми ОЭП. Представлены методики формирования выборок звёздных стандартов для построения аппроксимирующих моделей инструментальных звёздных величин для различных фоно-сигнальных условий. Областью применения инструментального фотометрического стандарта бортовых ОЭП являются космические системы мониторинга околоземного пространства на этапах лётных испытаний и эксплуатации.

В статье рассмотрен нормативный документ регламентирующий форму подсечки и ее параметров. Также показана рекомендуемая зона формообразования подсечек исходя из этого документа и освещены проблемы которые не может решить данный документ. На примере детали со стандартной подсечкой показано возникновение дефекта типа «недоштамповка» и предложено решение данной проблемы в виде формообразования с подвижным прижимом. На примере двух модельных деталей показано как формообразование с подвижным прижимом позволяет изготавливать детали с нестандартными подсечками. Показаны результаты моделирования и натурного эксперимента для модельных деталей.

Факторы нагружения определяют облик, внутреннюю структуру конструктивных элементов и конструкцию в целом, а анализ нагружения является важной, неотъемлемой частью проектирования элементов ракетно-космической техники. Отсюда возникает вопрос еще на стадии эскизного проектирования о возможности применения имеющейся экспериментальной базы разработчика ракетно-космической техники для проведения экспериментальной отработки в условиях, приближенных к натурным условиям эксплуатации изделия. В данной работе на основе математических моделей и алгоритмов расчета, используя среду Матлаб, разработан программный комплекс, позволяющий при различных исходных данных получить эксплуатационные и энергетические параметры стенда на определенных испытательных режимах.

Рассмотрена технология формирования видеоизображения для области интереса пилота (оператора БПЛА) по информации от распределенных разноспектральных камер авиационной панорамной оптико-электронной системы. Приведен алгоритм формирования панорамного изображения по результатам предварительной фотограмметрической калибровки камер по специальному тест-объекту, робастный к условиям съёмки. Показано, что распараллеливание вычислений с применением технологии CUDA позволяет реализовать функции улучшения видения, в том числе с комплексированием информации от разноспектральных сенсоров, для двух независимо управляемых областей интереса размером от 1024´768 пикселей с частотой не менее 30 Гц. Приведены результаты полунатурных экспериментов по отображению видеоинформации в области интереса в соответствии с концепцией «прозрачной кабины».

В работе предложена методика моделирования ветровых воздействий на систему, состоящую из носителя с модулем радиомониторинга и парашюта (система «парашют-носитель»). При моделировании используется среда MATLAB Simulink, расчеты выполнены в программе MATLAB. В работе представлены результаты моделирования угла отклонения максимума диаграммы направленности антенны (ДНА) от вертикали при ветровых воздействиях на высотах до 10 км и при разных параметрах системы «парашют-носитель». Особенностями работы являются учет в математическом моделировании ускорения ветра и изменяющихся во времени аэродинамических характеристик системы. Результаты моделирования позволили, в частности, оценить устойчивость положения зоны обзора малогабаритного модуля радиомониторинга.

В работе представлен опыт использования CAD/CAM/CAE систем и OMW-технологий для решения инженерных задач в ходе технологической подготовки производства деталей авиационных конструкций. Представлены возможности применения элементов искусственного интеллекта на базе нейронных сетей в качестве средств анализа и прогнозирования качества механической обработки высокопрочных полимерных композиционных материалов.

В статье рассмотрен вопрос определения характеристик пикирования самолета на основе имитационного моделирования. Для достижения цели исследования был разработан программно-моделирующий комплекс, позволяющий проводить оценку характеристик пикирования самолета-штурмовика. В целях проведения имитационного моделирования пикирования и вывода из него были разработаны законы управления самолетом. По результатам моделирования были определены время вывода из пикирования и изменение высоты в процессе выхода из пикирования при различных режимах полета, на основании этого была построена номограмма определения потери высоты за вывод из пикирования в зависимости от величин воздушной скорости, угла пикирования и нормальной перегрузки на выводе. Представленный способ оценки характеристик пикирования позволяет сократить временные, финансовые и трудовые затраты при соответствующих испытаниях самолета.

В работе рассматривается один из возможных подходов к решению задачи распознавания особых аспектов речи, связанных с тональностью, которая занимает важное место в человеческой коммуникации. Градус особого состояния напряжения, прежде всего, отражается не в содержании слов, а способе их произношения, который несет иногда другую смысловую нагрузку относительно содержания слов. Решение такой задачи может использоваться в авиационной технике, в частности, для автоматического распознавания эмоционального состояния на борту, для выделения эмоциональных отрезков в записях бортовых самописцев с речью пассажиров местных и международных рейсов. Особое ключевое значение тональность имеет в тональных языках Юго-Восточной Азии, хотя тональность и для европейских языков имеет немаловажное значение, отражая характер произносимой фразы и привнося дополнительный смысл в содержание распознаваемых слов и предложений. Так или иначе, сама тональность проявляется идентично, но имеет свои особенности по отношению информационного содержания фонемы или слова. И это прежде всего касается рассмотрения самого объекта, несущего информацию о тоне. В отличие от решения задачи распознавания последовательности слов, где ориентиром является совокупность частот, задача распознавания тональности не может опираться на общепринятые математические методы обработки и распознавания волн. Рассмотрение вопросов распознавания тональности обычно выходит за рамки широкого обсуждения в этих методах, а также весьма ограничен круг предложений алгоритмического разрешения этой задачи. Поэтому рассматривается на примерах тональная составляющая, прежде всего, фонемы, которая может быть получена специальными методами, отличными от традиционных методов. Предлагаются методы, опирающиеся на установление отношений между характерными точками и представление конфигурации этих отношений в виде матричной модели. Фактически, такая модель является качественной характеристикой тональности, не зависящей от значения амплитуд, что позволяет сравнивать разные проявления тональности, выраженные в громкости произношения и в особенностях артикуляционного аппарата конкретного человека. Само сравнение предполагает наличие качественной меры, которая позволяет отражать степень различия рассматриваемых фонем в речевом потоке. Все эти вопросы обсуждаются в данной статье.

В работе разработана методика расчёта разрушения динамической мишени лазером, установленным на подвижной платформе, на заданной дальности на базе вариационного метода и решения уравнения Лагранжа. Показано, что появилась возможность решать нелинейные задачи тепломассопереноса, когда коэффициент теплопроводности является тензорной величиной в анизотропных средах. Такая ситуация полностью реализуется при воздействии мощного лазерного луча на физические среды различных мишеней при их разрушении на переменной дальности. Показаны сферы технического применения разработанной методики. Приведен пример применения методики для расчёта образования каверны в процессах промышленной лазерной сварки.

Для решения задач динамики элементов конструкций летальных аппаратов, сводимых к расчетной модели гибкого стержня, наиболее подходящим является метод конечных элементов. В настоящей статье для задач нелинейной динамики предлагается конечный элемент гибкого стержня с раздельным хранением накопленных и дополнительных поворотов. Накопленный поворот представлен тензором поворота, а дополнительный — вектором Эйлера. Раздельное хранение поворотов позволяет избежать особых точек. Корректность разработанного конечного элемента подтверждена решением тестовых задач с последующей верификацией полученных результатов другими методами.

Представляются результаты численного исследования поведения решений ламинарного несжимаемого пограничного слоя на плоской пластине (задача Блазиуса) [1,2]. Показано, что прежние постановки задачи содержат разногласия. Выделение четырех характерных видов пластин позволяет доработать постановку задачи, снять часть неточностей и получить правильное решение задачи.

В данной работе исследуются пути и трудности применения аэродинамической схемы «летающее крыло» (ЛК) на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) класса «воздух-поверхность» большой дальности. Коротко рассмотрены преимущества и недостатки данной схемы, история её развития, сделана попытка классификации её конкретных реализаций во внешнем облике современных летательных аппаратов; обоснована перспективность применения схемы ЛК на крылатых ракетах большой дальности. Рассмотрен ряд проблем, которые возникнут при реализации данных летательных аппаратов; особое внимание уделено их размещению в отсеках носителя, показано, что именно оно будет качественно определять внешний облик ЛА. Рассмотрены достоинства ряда вариантов решения данной проблемы и обстоятельства, препятствующие их реализации. В заключении показана особая актуальность разработки БПЛА по схеме ЛК, в связи с тем, что необходимые для них пропорции внутренних отсеков соответствуют отсекам вооружения стратегических ударных самолётов, разрабатываемых в настоящее время (В-21, ПАК ДА, H-20).

В статье представлены результаты исследований по формированию технической концепции тяжелого транспортного самолета «Слон», предназначенного для замены самолета Ан-124 в нише грузовых авиаперевозок. Проведен выбор основных параметров аэродинамической компоновки. Представлены предварительные аэродинамические характеристики и весовые сводки разработанных вариантов компоновки. Приведены расчетные оценки летно-технических и взлетно-посадочных характеристик.

Рассматривается концепция создания оптической системы глобального позиционирования на Луне метровой точности, предназначенная для обслуживания ограниченного числа абонентов. Показано, что оптимальным решением задачи будет непрерывный контроль положений световых лазерных маяков на поверхности Луны с борта искусственного спутника Луны, оснащённого бортовой телекамерой, а также с борта космического аппарата, помещённого в точки Лагранжа L₁ (и L₂) системы Земля – Луна и оснащенного высокоразрешающими оптоэлектронными приборами.

Основными эксплуатационными свойствами пружин являются прочность, релаксационная стойкость и высокие упругие характеристики. Существующая методика оценки релаксационной стойкости тарельчатых пружин, заключается в построении релаксационной кривой по результатам измерений силы до и после циклических нагрузок. Недостатками существующей методики является: оценка релаксационной стойкости выборочной партии пружин; отсутствие возможности прогнозирования релаксационных свойств каждой пружины на длительный срок эксплуатации; значительная трудоемкость и энергозатраты, связанные с осуществлением контроля. Для оценки важнейших показателей по надежности и долговечности, неизменности основных характеристик, а также релаксационной стойкости на длительный период эксплуатации до 25 – 30 лет интерес представляют неразрушающие методы контроля, в том числе метод акустической эмиссии.

В статье представлены результаты исследования гидравлических характеристик модельного гелеобразного вещества. Эксперименты проведены с использованием поршневого вытеснителя для рабочего диапазона температур. Получены экспериментальные зависимости силы, приложенной к поршню, от скорости движения. В результате обработки опытных данных получены зависимости объемного расхода гелеобразного модельного вещества от давления вытеснения.

В материале представлены результаты оценки возможности применения технологии третьего контура для улучшения характеристик двигателя и силовой установки в области больших сверхзвуковых скоростей полета. Рассмотрены различные возможные варианты схем турбореактивных трехконтурных двигателей с форсажной камерой (ТРТДФ), а также затронуты вопросы способов управления третьим контуром.

Выявлен новый критический узел схемы ТРТДФ – трехпоточный смеситель, для одной из возможных конструкций которого рассчитан коэффициент дополнительных потерь полного давления при смешении.

Проведены расчеты турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой (ТРДДФ), принятого в качестве базового, а также его возможной модификации с применением технологии третьего контура. В силу существенного влияния дополнительных потерь при смешении на получаемые характеристики двигателя были выполнены расчеты ТРТДФ со значениями данных потерь 1,0 и 0,93.

Полученные результаты показывают, что применение технологии третьего контура со смешением потоков всех трёх контуров перед форсажной камерой потенциально позволяет увеличить форсажную тягу двигателя на режимах полёта с большими сверхзвуковыми скоростями (М=2,2-2,8) и, соответственно, максимальную высоту (потолок) и скорость полёта самолёта, тем самым заметно расширить диапазон применения базового газотурбинного двигателя.

Статья посвящена проблеме алгоритма повышения точности идентификации аэродинамических коэффициентов самолёта по данным летных экспериментов. Все сигналы, используемые в процессе идентификации коэффициентов, содержат шумы измерений, аппроксимируемые нормально распределенными случайными величинами с нулевым средним и заданными дисперсиями. Для повышения точности идентификации рассмотрен метод декомпозиции гармонических сигналов. Представлены результаты, показывающие высокую точность идентификации коэффициентов при высоких уровнях шумов измерений.

Приведено описание нового вертолетного пилотажного стенда ВПС-5 ФГУП «ЦАГИ». Стенд имеет неподвижную одноместную кабину вертолетного типа, сферическую проекционную систему визуализации и оснащен цифровой электромеханической четырехканальной системой имитации усилий на рычагах управления.

Представлен один из способов формирования модели действий летчика с использованием нечеткой логики, приведена методика построения данной модели на примере управления самолетом при развороте, представлено сравнение характера управления самолета моделью и летчиком при моделировании на пилотажном стенде.

На примере авиационной детали классической формы под вытяжку коробчатого типа рассмотрена оптимизация процесса вытяжки эластичной средой с использованием крышки с гарантированным зазором, а также классическая оптимизация детали на основе моделирования и оптимизация на основе технологии «технологической реконструкции». Представлены схемы классической вытяжки эластичной средой и вытяжки с гарантированным зазором. Освещены основные аспекты использованья технологи NURBS для восстановления формы детали с конечно-элементной сетки. Показаны проблемы, возникающие при классической оптимизации с использованием моделирования и пути их решения с применением «технологической реконструкции». Приведены результаты расчета в виде градиентов распределения: пластических деформаций; толщин и зон качества основываясь на кривой предельных деформаций Келлера – Гудвина.

Работа посвящена проблеме повышения достоверности оценивания ошибок инерциальных измерительных модулей (ИИМ) с помощью обобщенного фильтра Калмана (ОФК). Рассматриваемая проблема связана с неадекватностью моделей шумов инерциальных измерителей: гироскопов и акселерометров, реальным процессам. Известно, что неточность моделей и другие причины методического и инструментального характера приводят к расходимости ОФК. Расходимость ОФК проявляется в существенном отличии действительных ошибок оценивания от их прогнозируемых среднеквадратических значений, получаемых в результате решения уравнения Риккати относительно ковариационной матрицы. Следует отметить, что действительные ошибки оценивания известны только на этапе математического моделирования. В известных работах неадекватность моделей компенсируется соответствующей настройкой параметров ОФК по обновляющей последовательности. Обновляющая последовательность представляет собой разность между прогнозируемыми и реальными наблюдениями. Прогнозируемые наблюдения формируются по оценкам ошибок ИИМ. Однако в реальных условиях эксплуатации из-за ошибок внешних измерителей или их отсутствия настройка по обновляющей последовательности не всегда представляется возможной. Известны также подходы к оценке статистических характеристик инерциальных измерителей с помощью метода Аллана. Указанный метод позволяет оценить стабильность ошибок на скользящих интервалах усреднения. Однако такие подходы не связаны с настройкой параметров ОФК. Поэтому их применение не обеспечивает адаптацию ОФК в реальных условиях эксплуатации. Научная новизна предлагаемой работы связана с добавлением процедур настройки моделей шумов инерциальных измерителей к известным алгоритмам адаптации ОФК. Настройку моделей предлагается выполнять на основе структурно-параметрической идентификации по результатам корреляционной обработки оценок ошибок измерителей. Такая обработка может выполняться как в реальном времени, так и по данным бортовых устройств регистрации. Разработанные алгоритмы позволяют учитывать изменение точностных и динамических характеристик инерциальных измерителей через соответствующие коэффициенты моделей погрешностей ИИМ. Для реализации предлагаемой технологии идентификации ошибки инерциальных измерителей должны включаться в вектор оцениваемых параметров. Проведенные исследования показали, что при включении ОФК в контур оценивания ошибок ИИМ необходимо выполнять не только заводскую стендовую калибровку инерциальных измерителей, но и идентификацию моделей их шумов. В работе приводятся результаты экспериментов, подтверждающие целесообразность идентификации моделей погрешностей инерциальных измерителей в процессе эксплуатации.

В статье исследуется модель авиационной системы синтетического видения, формирующей на пилотажных индикаторах трёхмерное изображение закабинной обстановки на основе бортовых баз данных. В частности, разработаны архитектура (в соответствии с концепцией интегрированной модульной авионики) и программно-алгоритмическое обеспечение системы, позволяющее в режиме реального времени синтезировать трёхмерный план топографических участков земной поверхности с высокой степенью информативности. Приводятся результаты моделирования разработанного программно-алгоритмического обеспечения на примере реальных географических объектов (вулкан Ключевская сопка, остров Кунашир).

В статье рассматриваются вопросы разработки методики обоснования возможности и условий продления назначенных показателей срока службы антенных систем (АС) наземных станций (НС) измерительного комплекса космодрома (ИКК).

Объектом исследования является АС НС ИКК. Предметом исследования являются процессы и научно-методическое обеспечение обоснования возможности и условий продления назначенных показателей срока службы АС НС ИКК.

Цель исследований состоит в разработке научно-методического обеспечения для обоснования возможности и условий продления назначенных показателей срока службы АС НС ИКК по фактическому состоянию с учетом ограниченного объема исходных данных о надежности элементной базы и возможностях восстановления отказов.

В работе проведен системный анализ подходов к оценке технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса АС НС ИКК, а также предложены математическая модель достижения предельного состояния АС НС ИКК и алгоритм прогнозирования остаточного ресурса (срока службы) АС НС ИКК.

Применение предложенного в статье научно-методического аппарата позволит повысить обоснованность решений по управлению эксплуатацией АС НС ИКК, обеспечить их надежное и безопасное функционирование при экономии материальных и финансовых средств.

Системы фазовой автоподстройки (ФАП) могут стать серьёзным шагом в цифровой обработке как принимаемых, так и передаваемых радиосигналов. Кольца ФАП, построенные на современных микропроцессорах или программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) в составе цифровых блоков малоэлементных ФАР (фазированных антенных решеток), позволят повысить точность фазирования, заменив традиционные фазовращатели. Такие системы могут применяться в метровом, дециметровом и части сантиметрового диапазона длин волн.

С развитием концепции промышленного интернета происходит быстрое развитие сенсорных сетей. Повышение эффективности можно достичь за счет создания сетей группового взаимодействия мобильных узлов и датчиков, расположенных на борту БПЛА или автомобиля, так и стационарных. Использование БПЛА существенно расширяет возможности сенсорных сетей в вопросах группового взаимодействия узлов сети, в частности за счет ретрансляции и увеличении зон покрытия. Для таких сетей важна надежность передачи информации и минимизация задержек. В статье сформулированы особенности использования сетей стандарта LPWAN и возможности применения в сетях группового взаимодействия.

Разработана модель процесса локализации отказа бортовой контрольно-проверочной аппаратуры системы управления беспилотного летательного аппарата, при ее самоконтроле. Модель представлена в форме графа. Граф является политохомическим деревом решений. Получены выражения для вероятности ложного забракования, вероятности ложного пропуска отказа в бортовой контрольно-проверочной аппаратуре, позволяющие решить задачу определения оптимальной глубины локализации отказов, с учетом пересечения элементарных самопроверок и применить гибкий алгоритм функционирования к системе управления беспилотного летательного аппарата в полете, для выполнения конечной задачи целевого применения. Полученные в общем виде аналитические выражения для соответствующих решений учитывают состояния функциональных составляющих: бортовая контрольно-проверочная аппаратура, системы самоконтроля, подозреваемой на отказ область элементов, контролируемую область элементов, а также процесс изменения контролируемой области элементов.

В статье рассмотрены назначение, функциональные возможности и архитектура программного комплекса послеполетной вероятностно-гарантированной оценки состояния бортовых систем воздушного судна. В основе реализованных в рассматриваемом программном комплексе методов и алгоритмов лежит идея представления бортовой системы в виде эталонного образа в пространстве параметров состояния, характеризующего ее штатное функционирование.

В статье предложен метод линеаризации, позволяющий находить приближенное решение задач вероятностного анализа с функцией потерь, являющейся нормой вектора, нелинейно зависящего от малых случайных параметров. Малые случайные параметры моделируются как произведение малого детерминированного параметра на вектор независимых, стандартных, нормальных случайных величин. Метод применяется для нахождения кругового вероятного отклонения рассеивания концов баллистических траекторий летательных аппаратов на земной поверхности. Он основан на замене указанной нелинейной зависимости на линейную в соответствии с тейлоровским разложением по малым случайным параметрам. Ошибка, возникающая при такой замене, имеет порядок малого детерминированного параметра.

В статье рассматриваются четыре задачи оптимального по быстродействию управления группами подвижных объектов на плоскости: задача одновременного достижения одной цели группой объектов, задача управления группой с выделением ее лидера, задачи достижения нескольких целей при однократном или многократном последовательном отделении активных объектов управления от носителя. Централизованное управление группой строится на основе оптимального децентрализованного позиционного управления отдельным подвижным объектом.

В статье рассматривается процесс обработки информации при учёте и контроле корреспонденции предприятия космической отрасли. Проанализировано повышение эффективности процесса учёта за счёт внедрения системы управления проектами и отказа от стандартных систем документооборота.

Одной из важнейших задач применения авиации является доставка грузов, сбрасываемых с внешних подвесных устройств в строго намеченную область. Однако при подвеске, и последующем сбросе идентичных грузов при одних и тех же условиях, но с различных внешних узлов подвески самолета-носителя, возникают значительные отклонения мест падения грузов от расчетных. Для определения причин, приводящих к большим значениям относа, произведено моделирование процесса обтекания воздушного судна с грузами, расположенными на различных внешних точках подвески в программном комплексе ANSYS. По результатам моделирования сделан вывод, что основной причиной, приводящей к расхождениям в результатах сбросов с различных внешних точек подвески, является аэродинамическая интерференция от носителя, которая представляет собой дополнительные аэродинамические силы и моменты, которые приводят к изменению аэродинамических качеств баллистических тел. Следовательно возникает задача учета изменения аэродинамических качеств грузов в зависимости от места расположения в математической модели движения баллистического тела. В статье приведен способ учета характеристик аэродинамической интерференции, а также представлена разработка методики расчета баллистических характеристик грузов, расположенных на внешних подвесных устройствах самолета в условиях аэродинамической интерференции.

Проведено сравнение двух способов имитации дефектов непроклеев в многослойных сотовых конструкциях из полимерных композиционных материалов: метод занижения сотового заполнителя и метод имитации плоскодонными отверстиями. Метод занижения сотового заполнителя позволяет произвести настройку дефектоскопа с большей точностью, чем при настройке на плоскодонном отверстии. Применение метода занижения сотового заполнителя увеличивает достоверность неразрушающего контроля при производстве и эксплуатации изделий из полимерных композиционных материалов.

В статье исследованы вопросы функционирования радиолокационной станции с цифровым синтезированием апертуры антенны (РСА) с автофокусировки радиолокационных изображений (РЛИ) по минимуму функции энтропии в условиях шумовых маскирующих помех и сложной фоновой обстановки. Определены границы практического применения алгоритма автофокусировки по минимуму функции энтропии для малогабаритной РСА и типовых постановщиков помех.

В статье предлагается методология применения композитных гибридных сеток для расчета турбулентных внутренних течений при небольших числах Рейнольдса. Чтобы оценить возможности предложенной методики численно моделируется внутреннее турбулентное течение в плоском канале с открытой цилиндрической каверной на различных сетках, в том числе и гибридных. Рассмотрены три вида сеток: грубая гибридная сетка, уточненная гибридная сетка с неструктурированными ставками и неструктурированная треугольная сетка. Результаты численного моделирования сравниваются с данными, полученными на экспериментальной установке в Институте механики МГУ при числе Рейнольдса Re=1.34·10⁵ . На основе сопоставления совпадения данных расчета и эксперимента можно сделать выводы о применимости различных гибридных сеток для подобных типов течений.

В настоящей статье изложены результаты работы по промывке частично закоксованных форсунок камер сгорания семейства НК, различным составом топливной смеси «керосин-Депирол» [1]. Представлена конструкция установки, а так же одногорелочного отсека камеры сгорания на которых проводились исследования форсунок. По результатам работ выявлено, что топливная смесь «керосин-Депирол» эффективно снимает и удаляет отложения продуктов термического распада топлива с закоксованных форсунок. Максимальная эффективность съема кокса находится в пределах концентрации «Депирола» в керосине 10...15%.

В работе рассмотрено аналитическое решение задачи формирования управляющих моментов приводных двигателей колёс одноосного колесного модуля (ОКМ). Предложены простые алгоритмы формирования этих моментов, которые обеспечивают квазиоптимальное по времени программное управление перемещениями ОКМ из начальной точки горизонтальной подстилающей поверхности в конечную при заданных в этих точках его стационарных положениях. Использована неголономная модель модуля, адекватность которой подтверждена результатами экспериментальных исследований. Проведена сравнительная оценка времён перемещения модуля по двум характерным траекториям.

В статье приводится обоснование методики определения матрицы холостого хода и эквивалентной схемы разомкнутого отрезка плавной неоднородной линии, полученной из однородной путем изменения вычета в одном из полюсов для исследования свойств данного отрезка.

Рассматривается движение твердого тела, несущего подвижную материальную точку. Предполагается, что тело находится на горизонтальной плоскости, а точка движется внутри него против часовой стрелки по окружности, центр которой совпадает с центром масс тела, причем угловая скорость кругового движения точки постоянна. Между телом и горизонтальной плоскостью действуют силы сухого кулонова и вязкого трения. В начальный момент времени скорость корпуса равна нулю, а материальная точка занимает нижнее положение.

Изучен характер движения тела без отрыва от горизонтальной плоскости. В зависимости от параметров задачи найдены различные режимы движения и дано их полное качественное описание.

Тонкостенные цилиндрические разомкнутые оболочки из алюминиевых сплавов являются основой для изготовления корпусов и деталей летательных и космических аппаратов, которые испытывают различные динамические нагрузки. Циклические и вибрационные нагрузки вызывают вынужденные колебания оболочек, что в совокупности собственными колебаниями конструкций может вызывать явление резонанса и разрушения конструкций. Соответствие теоретических расчетов и реальное поведение конструкций из алюминиевых сплавов, это обеспечение их безаварийной работы. Проведены экспериментальные исследования по определению влияния системы присоединенных масс на собственные колебания пологих цилиндрических оболочек из алюминиевых сплавов, результаты которого были сопоставлены с теоретическими расчетами. Целью проведенного эксперимента является измерение свободных колебаний разомкнутой пологой цилиндрической оболочки при различных вариациях присоединенных масс. Колебания разомкнутой пологой тонкостенной цилиндрической оболочки, прямоугольной в плане измерялись с помощью индукционных акселерометров. Теоретический расчет оболочки производился на основании уравнений движения теории пологих оболочек, с использованием метода Бубнова-Галеркина. Найдено значительное расщепление изгибного частотного спектра, на которое влияют не только системы присоединенных масс, но и значения параметров волнообразования, зависящих от относительных геометрических размеров оболочки. Выявлено соответствие аналитических и экспериментальных данных, на примере разомкнутой оболочки из сплава Д19, что позволяет говорит о высоком качестве проведенного исследования. Показано качественное новое аналитическое решение задачи определения величины частоты колебаний оболочки, несущей систему присоединенных масс.

В работе представлена конструкция импульсной Т-камеры для определения акустической проводимости зоны горения энергетических конденсированных систем. В качестве устройств генерации возмущений давления используются вспомогательные камеры с разрывными мембранами. Конструкция установки позволяет варьировать частоту реализуемых возмущений и рабочее давление в Т-камере. Представлены результаты измерений для низкотемпературных безметальных и высокотемпературных металлизированных составов. Проводится сравнение акустической проводимости и функции отклика зоны горения по давлению исследуемых составов с аналогами.

Применение композиционных материалов в летательных аппаратах не обходится без исполнения в них отверстий. Для повышения прочности соединительных элементов предложено формование отверстий методом прокалывания в еще неотвержденном полимерно-волокнистом материале конструкции. Внедрение этого метода является весьма актуальным и несомненно обладает новизной. Изучение этого нового предложения было осуществлено на специальном приспособлении, которое позволяет производить прокол отверстий различных диаметров в стеклопластиковых плитах толщиной до 30 мм с использованием прокалывающих элементов для гладких отверстий и отверстий с резьбой. Были проведены испытания таких отверстий: на растяжение, на срез, а также было проведено испытание на срез резьбы, полученной в препреге методом прокола. По результатам испытаний были сделаны следующие выводы: для ткани Т-13П диаметр отверстия величиной 20 мм является предельным; напряжения среза стеклопластиковой резьбы имеют величину равную пределу прочности на срез материала стеклопластика, следовательно прокол отверстия с резьбой позволяет достигнуть максимальной величины прочностных характеристик; увеличивая толщину плиты, можно повысить прочность резьбового соединения, установить равнопрочность резьбы на срез напряжению растяжения в болте.

В работе представлено решение двух модельных задач обтекания водной взвесью невязкого газа профиля MS(1)-317 и крыла NACA 64A008. Выписана система уравнений водности, сформулирована краевая задача и ее граничные условия. Обсуждены методы регуляризации и численного решения указанной системы. Даны основные соотношения метода Галеркина с разрывными базисными функциями (РМГ) и показано, каким образом он применяется к решению уравнений водности. Полученные результаты сопоставлены с экспериментальными данными.

В статье рассматривается модель высокоскоростного ударного взаимодействия приборных отсеков ЛА с преградами (подкрепленными панелями). Приборные отсеки моделируются пористо-смесевыми телами, подходящими к преградам под различными углами. Принимается, что в материале панели под действием высокоинтенсивной ударной нагрузки развивается вязкопластическое течение. Предлагаемая модель ударного взаимодействия позволяет получить законы изменения прогибов и скоростей движения панели в функции координат и времени, а также распределение напряжений и температуры. Приведены графические зависимости для некоторых вариантов ударного взаимодействия.

Статья посвящена программе для формирования предварительного оптимального облика летательного аппарата с ракетно-прямоточным двигателем на твердом топливе (РПДТ). Представлена имитационная модель системы «Летательный аппарат – силовая установка – топливо». Данная модель используется при решении задач по формированию объемно-массовой компоновки летательного аппарата с РПДТ по критериям эффективности.

Для анализа систем жизнеобеспечения (СЖО) экипажей космических станций предложено применять глобальные критерии эффективности (ГКЭ): живучесть, себестоимость, комфортность. Иерархия ГКЭ относительно друг друга зависит от типа и особенностей СЖО. Ограничения для ГКЭ, связанные с особенностями конкретной СЖО (критические параметры), учитываются как коэффициенты влияния.

Представлены результаты разработки численных моделей и данные расчетной оценки характеристик вибрационных ускорений конструкции авиационного изделия, содержащей непрерывные сварные соединения, при действии случайной стационарной кинематической нагрузки. Получены зависимости для спектральных характеристик и уровней вибрационных ускорений в различных точках конструкции изделия и сварных швов. Определены зоны и значения максимальных уровней вибрации при случайной нагрузке, соответствующей условиям совместного полета изделия с носителем. Показано существенное влияние конфигурации сварных соединений на уровни виброускорений в зоне сварных швов.

Горение топливо-воздушной смеси – это сложный физико-химический процесс, который можно условно рассматривать как совокупность процессов распыливания топлива, его испарения, смешения паров топлива с воздухом, воспламенения образовавшейся смеси и ее горения. Причем все эти процессы протекают, в значительной мере, одновременно и до сих пор нет чёткой, универсальной методики, позволяющей учитывать все тонкости исследуемых явлений при моделировании их математически. Кроме того, помимо физико-химических процессов, крайне важны для анализа явления, связанные с газовой динамикой потоков. В ходе распыливания жидкое топливо дробится на мелкие капли, средний диаметр которых обуславливает поверхностную площадь, влияя тем самым, на прогрев жидкости и последующее ее испарение и смешение с воздухом. Полнота сгорания топлива, в свою очередь, определяется составом топливо-воздушной смеси, а так же организацией процессов воспламенения и горения этой смеси в камере сгорания. Принимая во внимание всю сложность этих процессов и их взаимодействие между собой, натурный эксперимент по-прежнему остаётся неотъемлемым этапом проектирования камер сгорания.

Целью данной работы является изучение методологических аспектов раздельного моделирования процессов, которые в реальной камере сгорания протекают в один и тот же промежуток времени. На этапе проведения натурных экспериментов по исследованию процесса горения, возникает ряд трудностей, которые связаны с природой исследуемых явлений. Так, при сжигании топливно-воздушной смеси в камере сгорания, граница между зоной горения и зоной смешения носит весьма условный характер. Из-за чего невозможно рассматривать процессы, протекающие в этих зонах, отдельно друг от друга.

Авторами статьи предлагается конструкция экспериментального стенда, позволяющего разделить зону горения и зону смешения. Так же рассматривается способ преодоления температурных ограничений измерительной аппаратуры при достижении топливно-воздушной смеси стехиометрического состава.

В работе представлены результаты исследования траектории движения частиц загрязнителя в потоке жидкости и их распределения по сечению трубопровода. На основе выполненных исследований и анализа существующих методов и средств контроля уровня загрязненности рабочих полостей жидкостных систем предложены технические решения средств контроля, повышающие представительность (достоверность, объективность) отбираемых для последующего анализа проб жидкости.

Рассматривается задача организации безопасного завершения полёта двигательного отсека (ДО) перспективного пилотируемого транспортного корабля (ПТК) для случая спуска с орбиты искусственного спутника Земли (ОИСЗ) и высокоточной посадки возвращаемого аппарата (ВА) на территории России. Исследуются особенности манёвра доразгона ДО для обеспечения возможности затопления несгоревших элементов конструкции (НЭК) в отведённом районе Тихого океана. Анализируются особенности спуска ДО с эллиптической предспусковой орбиты. Оценивается расход топлива на безопасное завершение полёта ДО. Приводятся схемы спуска ПТК.

Работа посвящена стендовым исследования алгоритма ограничения угла крена вблизи земли. Показана актуальность проблемы касания поверхности взлётно-посадочной полосы крылом или мотогондолой для современных пассажирских самолётов. В качестве средства решения данной проблемы предложен алгоритм ограничения угла крена пассажирского самолёта на взлёте и посадке, в котором максимальный допустимый угол крена является функцией высоты полёта. Проведены стендовые исследования предложенного алгоритма.

В работе рассмотрена задача выведения группировки микроспутников с использованием промежуточной орбиты, обладающей свойством синхронной прецессии долготы восходящего узла по отношению к рабочей орбите. После отделения от средств выведения, микроспутники самостоятельно переводятся на рабочую орбиту. Использование промежуточной орбиты с синхронной прецессией в качестве фазирующей, позволяет парировать накопление рассогласований по отношению к рабочей орбите на этапе ожидания перехода на нее и установку микроспутника в требуемую рабочую точку. Кроме того, указанная промежуточная орбита рассматривается как орбита дежурства для резервных спутников из системы. Проведено сравнение временных и энергетических показателей и преимуществ предлагаемой схемы выведения по сравнению с традиционным способом выведения группировки микроспутников непосредственно на рабочую орбиту.

В работе моделируется движение космического аппарата изменяемой конфигурации, связанной с наличием внутри базового тела – носителя дополнительного подвижного твердого тела, закрепленного в кардановом подвесе. Внутреннее тело представляет собой подвижное устройство различного функционального назначения, которое может представлять собой перенаправляемую антенну, телескоп, либо рабочий элемент системы дистанционного зондирования. Математическая модель движения системы строится на основе совместного применения теоремы об изменении кинетического момента и формализма Лагранжа. Моделирование пространственного движения системы осуществляется без ограничений на величины углов относительного движения подвижного устройства.

Исследуется система ориентации, состоящая из двух микромеханических инерциальных измерительных модулей, установленных на поворотных платформах. Приводится ее математическая модель. Рассматривается алгоритм оценивания погрешностей двух модулей при движении объекта, включая смещения нулей, ошибки масштабных коэффициентов и углы рассогласования. Особое внимание уделяется анализу влияния ошибок датчиков углов модуляционного вращения на точность системы ориентации.

В статье представлены разработанные модели, позволяющие связать вероятность успешного выполнения мероприятий по метрологическому обеспечению и коэффициент готовности сложных технических комплексов. В работе приведен расчетный пример оценивания влияния метрологического обеспечения на поддержание готовности к применению сложных технических комплексов. Предложенный научно-методический подход представляет особую актуальность для таких сложных технических комплексов, как ракетно-космические, авиационные, морские, атомной энергетики, для которых важно обеспечение и поддержание высокой технической готовности.

В данной статье приведено описание концепции навигации будущего для самолётов гражданской авиации. Для обеспечения этих концепции описаны современные решения по модернизации системы самолетовождения. Представлены существующие инновационные решения в части архитектуры используемых элементов системы.

Приведен анализ результатов тестирования разработанных алгоритмов траекторного управления [8] в условиях изменяемой ветровой обстановки в режиме вертикальной навигации на этапе захода на посадку.

В работе приводятся результаты исследований работы генетических алгоритмов при решении задачи маршрутизации летательного аппарата, выполняющего автоматический полет по заранее заложенному в память его вычислителя полетному заданию. Рассматриваются случаи однокритериальной и многокритериальной реализации генетического алгоритма. Показано, что благодаря высокой производительности современных бортовых вычислительных машин реализация сложных алгоритмов маршрутизации при наблюдении наземных объектов с учетом заданного графика полета не вызывает трудностей. На основании результатов моделирования работы алгоритмов проводится сравнительный анализ эффективности их работы.

В статье приведен результат обзора актуальных требований, предъявляемых к синтезаторам сетки частот (ССЧ), используемых в различных радиоэлектронных системах (РЭС), таких как пеленгаторы, измерительная техника, мобильный телефон и радиолокационные станции с активной фазированной антенной решеткой (АФАР). Рассмотрены описания, структурные схемы и технические параметры каждой РЭС. Проведен анализ работы и сравнение типовых РЭС, а также технических параметров используемых в них ССЧ.

Объект рассмотрения – асинхронно-адресные, командно-измерительные системы, использующие кодовое разделение абонентов. Предмет анализа – устройства поиска по задержке подкласса М-последовательностей большой длины, работающие в условиях ограниченного времени наблюдения сигнала и высоких требованиях к надежности и точности синхронизации. В бортовых радиосистемах аэрокосмического назначения применение разнообразных упрощенных методов и алгоритмов поиска ограничено из-за снижения энергетической эффективности по причинам радиопротиводействия и высокой маневренности летательных аппаратов. Цель анализа – построение моделей для оценки эффективности устройств быстрого поиска кодовых последовательностей по задержке. Решение базируется на принципах и математических моделях, разработанных авторами: принципе быстрых преобразований в полях Галуа, алгебраической модели представления и структуре устройств быстрого поиска по задержке рассматриваемого подкласса кодовых последовательностей. Ключевыми особенностями метода обработки являются использование приема «в целом» в два этапа и накопление символов множества синхронизируемых по задержкам коротких последовательностей, порождаемых выборками исходной кодовой последовательности. В рассматриваемом варианте схемы поиска не используется буферизация принятой реализации на этапе обнаружения, что обычно требуется при выполнении быстрых преобразований другими методами.

В работе рассмотрены новые методы адаптивной коррекции сигналов. Эти методы могут быть использованы как в новых, так и в существующих авиационных модемах передачи данных коротковолнового диапазона. Все рассмотренные методы позволяют повысить помехоустойчивость передачи данных и вероятность доставки информационного пакета, а в определенных случаях также повысить и информационную скорость.

Сформированы требования для синхронизации сегментов цифровой активной фазированной антенной решетки (АФАР) радиолокатора с синтезированной апертурой космического базирования при реализации многоканальной сканирующей съемки. Проведен подробный расчет условий визирования и параметров функционирования радиолокатора. Определен оптимальный способ регулирования сегментов АФАР, реализованный на программируемой логической интегральной схеме. Проанализированы особенности аппаратной реализации режима многоканальной сканирующей съёмки в радиолокаторе космического базирования.

Добавление бортовой системы манипулирования к беспилотному летательному аппарату (БЛА) существенно усложняет алгоритмы функционирования, конструкцию и ведет к увеличению габаритных размеров. Физическое взаимодействие манипулятора с объектами усложняет процесс стабилизации БЛА, что в свою очередь приводит к трудностям позиционирования БЛА и снижает точность наведения захвата. Кроме того, физическое взаимодействие манипулятора с объектами требует повышенных энергоресурсов БЛА. В статье проводится анализ современных исследований БЛА с манипулятором, в том числе проблем управления полетом, недопущения контакта с землей, окружающим пространством, а также манипуляций с захватываемым объектом. На основе проведенного анализа сформулирован перечень новых задач, возникающих при физическом взаимодействии БЛА с объектами посредством встроенного манипулятора.

В статье рассматривается управление солнечным парусом, конструкция которого представлена в виде тонкой зеркальной плёнки, форма которой поддерживается центробежными силами, возникающимиза счёт вращения жёсткой вставки, и маховика, компенсирующего кинетический момент системы «жёсткая вставка – плёнка». В представленном варианте конструкции переориентация космического аппарата возможна за счёт изменения угла между векторами кинетических моментов маховика и системы «жёсткая вставка – плёнка», что позволит обойтись без расхода рабочего тела. При возникновении нежелательной угловой скорости солнечного паруса при ненулевой сумме векторов кинетических моментов элементов конструкции предлагается создавать внешний управляющий момент за счёт изменения коэффициента отражательной способности плёнки.

Целью данной статьи является повышение качества процесса управления боковым движением среднемагистрального самолета за счет минимизации статической ошибки отклонения от заданной линии пути с введением сигнала оценки угла бокового ветра и угла скольжения в законе управления. Входные сигналы (угол курса, крена, угловые скорости) измеряются БИНСом. Для получения оценки угла скольжения, угла бокового ветра и угла сноса от заданной пути, применяется фильтр Калмана, построенный с использованием линейной стационарной математической модели бокового движения самолета. В результате работы был создан дискретный фильтр Калмана, который позволяет обеспечить точность получения оценок угла скольжения, угла ветра и угла сноса, впоследствии вводящиеся в закон управления.

Рассматриваются вопросы, связанные с формализацией задачи планирования процессов обработки космической информации в пунктах ее обработки и разработкой комплекса взаимоувязанных математических моделей, необходимых для построения специализированного программного обеспечения, позволяющего формировать оптимальные планы в реальной обстановке на заданном интервале планирования. Предложен подход к решению задачи. Вводится система критериев в виде показателей стоимости и времени обработки. Решение задачи планирования процессов обработки космической информации сводится к совместному решению задач построения маршрута обработки и задачи распределения процессов по результатам статистического моделирования. Рассматриваются условия применимости предлагаемого подхода.

В изделиях авиационной техники практически на все металлические детали и узлы наносятся те или иные покрытия в целях защиты их от коррозии, действия высоких температур или придания требуемого декоративного вида. В работе рассматриваются основные традиционные и нетрадиционные подходы к решению проблем, возникающих при нанесении гальванических покрытий для ремонта авиационных деталей, пораженных коррозией, и улучшения их качественных характеристик. Авторами предлагается использование методов теории принятия решений для урегулирования ряда таких проблем. Рассматривается модификация традиционного алгоритма метода анализа иерархий на примере выбора металла гальванического покрытия для обрабатываемого изделия. Данная модификация направлена на снижение доли участия эксперта в процессе принятия решения с целью сделать выбор более объективным.

Разработана методика идентификации нелинейного определяющего соотношения Ю.Н. Работнова для реономных материалов, обобщающего линейное интегральное соотношение вязкоупругости с произвольной функцией ползучести путем введения второй материальной функции, по серии кривых ползучести материала при одноосном нагружении. Методика апробирована на данных испытаний полиэтилена и полипропилена. Указаны ее преимущества в сравнении с традиционной методикой, описанной Ю.Н. Работновым и его соавторами. Проведена верификация найденных материальных функций по кривым ползучести, не использованным при идентификации, по диаграммам нагружения с постоянной скоростью и по испытаниям полиэтилена при ступенчатом нагружении. Показано, что разработанная методика дает хорошее описание экспериментальных данных.

В работе представлены результаты расчетных исследований мореходных и гидродинамических характеристик самолета-амфибии, оснащенного автоматически управляемыми гидродинамическими интерцепторами на поперечном редане днища. Была показана возможность обеспечить глиссирование с оптимальными углами дифферента и существенно снизить колебания и перегрузки при движении в условиях волнения.

C целью верификации энергетической модели роликового подшипника выполнялся натурный эксперимент на универсальной испытательной машине Zwick/Roell Z100. Роликовый подшипник типа 12309КМ, закрепленный в специальном устройстве, обеспечивающем фиксацию наружного кольца, через жесткую штангу нагружался радиальной силой и моментом. Деформации деталей, используемых в закреплении и нагружении подшипника, предварительно оценивались расчетом с помощью МКЭ. Экспериментальные данные обрабатывались методом наименьших квадратов с целью их аппроксимации аналитическими соотношениями. Сравнение экспериментальных данных с численными результатами, полученными по ранее разработанной энергетической модели, показало их хорошее соответствие. Из выполненного исследования можно сделать вывод об очень хорошей точности энергетической модели роликового подшипника.

Представлена уточненная теория расчета напряженно-деформированного состояния прямоугольных пластин, симметричных относительно срединой плоскости и произвольной геометрии в продольном направлении. Уравнения состояния пластины описываются соотношениями трехмерной теории упругости. Искомые перемещения пластины разлагаются по нормальной к срединой поверхности пластины координате в полиномы на две степени выше, чем в классической теории типа Киргофа-Лява.

С помощью вариационного принципа Лагранжа получена система основных уравнений уточненной теории и соответствующие граничные условие.

Одна из отличающих особенностей предлагаемой уточненной теории состоит в том, что при определении поперечных нормальных и касательных напряжений используется прямое интегрирование уравнений равновесия трехмерной теории упругости.

Для изотропной прямоугольной пластины переменной толщины методом Леви получена система дифференциальных уравнений равновесия в перемещениях с переменными коэффициентами, содержащая дополнительные члены, учитывающие влияние изменения толщины на напряженно-деформированное состояние пластины.

Для решения указанной краевой задачи применяется метод конечных разностей. Рассматривается пример расчета напряженного состояния прямоугольной пластины с толщиной, меняющейся по линейному и параболическому законам. Проведено сравнение результатов, получаемых по уточненной и классической теориям. Установлено, что при исследовании напряженного состояния в зонах его искажения (соединения, зоны локального нагружения и д.р.) следует использовать уточненную теорию, так как соответствующие дополнительные напряжения оказываются одного порядка с величинами основного напряженного состояния.

Разработан алгоритм построения и технология изготовления трехслойных оболочек вращения с конусообразными ячейками заполнителя и изменяемой формой образующей с помощью 3D-печати. Предлагаемая структура заполнителя позволяет успешно решать задачу удаления конденсата, а также тепло- и звукоизоляции. По сравнению с ферменными заполнителями подобной структуры замкнутые усеченные конические ячейки обеспечивают большую жесткость при практически равном весе. Традиционные технологические приемы соединения заполнителя с несущими слоями в виде склеивания или точечной сварки имеют невысокую надежность, сложно контролировать качество соединений и имею невысокую прочность при продольном сдвиге. Применение 3D-печати позволяет выполнять единую трехслойную структуру в одну операцию, существенно улучшая характеристики соединений заполнителя с обшивкой, сохраняя регулярную структуру конических ячеек.

Представлены результаты исследований, направленных на усовершенствование системы экспериментального определения жесткостных характеристик натурных объектов авиационной техники и их моделей с использованием роботизированного стенда для определения жесткостных характеристик и оптической системы бесконтактного измерения упругих деформаций конструкции. Цель работы – повышение оперативности, информативности и точности исследований жесткостных характеристик. Создание конкурентоспособной авиационной техники невозможно без постоянного совершенствования методов исследования жесткостных характеристик летательных аппаратов, их упругоподобных и «жестких» аэродинамических моделей. Особенное значение эта работа приобрела в последнее время в связи с развитием концепции активной аэроупругости и адаптивных несущих поверхностей. Разработанная и усовершенствованная система представляется одним из основных элементов многодисциплинарного подхода к проектированию перспективной авиационной техники, безопасной по условиям аэроупругости и прочности и совершенной по весовой отдаче, аэродинамическим, тактико-техническим характеристикам.

В работе рассмотрены особенности процедуры выбора нагрузок, действующих на динамически подобную модель (ДПМ) при испытаниях в аэродинамических трубах (АДТ) при различных числах Маха (M) и Рейнольдса (Re). Даны рекомендации для расчета распределенных нагрузок, действующих на ДПМ и определения запасов прочности (требуемый для проведения испытаний в АДТ коэффициент запаса 4), выполнение которых необходимо при проектировании и изготовлении модели.

В данной работе рассматриваются вопросы использования тепловых аккумуляторов в системах обеспечения теплового режима (СОТР) для обеспечения рационального теплового состояния космических аппаратов (КА), в том числе в обитаемых отсеках с целью медико-технического обеспечения жизнедеятельности экипажа, уменьшения массы СОТР КА при проектировании радиатора-излучателя по среднеинтегральной, а не максимальной тепловой нагрузке, при включении в систему теплового аккумулятора. Приведены зависимости объемных и тепломассовых характеристик различных процессов теплоаккумулирования. Обоснован выбор типа фазопереходных процессов с точки зрения перспективности для применения в СОТР КА. Сделаны выводы, что рациональными в тепловом отношении являются процессы плавления-затвердевания, термохимические реакции и реакции сорбции.

В статье рассматриваются три задачи устойчивости пластин переменной жесткости: со ступенчатым изменением толщины, с непрерывным линейным изменением толщины и с комбинированным изменением толщины (где есть как участки постоянной толщины, так и участки с непрерывно изменяемой толщиной). Принято нагружение пластин в виде сжимающей, равномерно распределенной по двум торцам силы, приложенной в срединной плоскости. Граничные условия – шарнирное закрепление по всем четырем сторонам пластины. Рассмотрены пластины из изотропного материала и из слоистого композита.

Для исследования устойчивости пластин переменной жесткости использовался вариационный метод Ритца. В работе показано применение метода к задачам устойчивости пластин переменной жесткости. Приведены результаты расчета для нескольких вариантов геометрии пластин.

По набору полетных расчетных случаев и условиям прочности спроектирован кессон крыла большого удлинения в комплексе АРГОН. Проведены параметрические исследования характеристик аэроупругости и весовой эффективности самолета с крылом большого удлинения с подкосом и без подкоса.

В материале представлены результаты оценки изменения протекания характеристик компрессоров в результате перепуска рабочего тела из-за промежуточной ступени. Приведены физические основы влияния перепуска воздуха на характеристики лопаточных машин.

Рассмотрены два компрессора с различным количеством ступеней: трехступенчатый с отбором воздуха из-за первой или второй ступени в количестве от 0 до 15% (относительно расхода воздуха на входе в компрессор) и шестиступенчатый с отбором воздуха из-за третьей ступени в количестве от 0 до 10%.

Полученные результаты численного расчета и экспериментальных замеров показали, что на максимальных частотах вращения дополнительный отбор воздуха не приводит к смещению напорной линии группы ступеней до места отбора, однако напорные линии группы ступеней за местом отбора смещаются вправо-вниз по мере увеличения отбираемого воздуха. На пониженных частотах вращения дополнительный отбор воздуха для первой группы ступеней также не приводит к смещению напорной линии, но для второй группы ступеней приводит к существенному смещению напорной линии вправо-вверх.

Основными параметрами камеры сгорания являются потери давления, неравномерность температурного поля на выходе, экологические характеристики. В данной статье рассматривается влияние постановки перфорированного обтекателя фронтового устройства на изменение перечисленных выше параметров. Представлена конструкция стендовой установки на которой проводились испытания отсека камеры сгорания, а так же режимы при которых эти испытания проводились. Получены результаты на отсеке с обтекателем и без него. Проведен анализ, по результатам которого сделаны выводы о необходимости применения обтекателя фронтового устройства в полноразмерной камере сгорания [1-4].

При создании и эксплуатации турбовинтовых двигателей возникает необходимость в определении развиваемой ими мощности и запаса газодинамической устойчивости компрессора. В зависимости от мощности двигателя используются гидротормозные, электрические и другие установки, однако для мощных двигателей традиционно применяется гидротормоз, вал которого соединяется муфтой с валом турбокомпрессора. При испытании двигателя нередко возникают возмущения со стороны гидротормоза в виде колебаний давления (расхода) воды, приводящие к колебаниям частоты вращения его ротора и не позволяющие точно определить его мощность или запас устойчивости компрессора. В технической литературе недостаточно уделено внимания обеспечению стабильности частоты вращения двигателя при его испытаниях на гидротормозной установке. В статье приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований колебаний частоты вращения ротора турбовинтового двигателя совместно с гидротормозом. Показано, что в системе двигатель-гидротормоз возбуждаются колебания крутящего момента с частотами: 140 Гц – роторная частота; 14,5...15,5 Гц – резонанс рамы гидротормоза с двигателем; 3...5 Гц – колебаниям воды в подводящих магистралях гидротормоза; 0,15...0,30 Гц – обусловленные процессами в полостях вращающегося диска гидротормоза и функционированием стендового гидромеханического регулятора частоты вращения ротора двигателя. Колебания частоты вращения ротора двигателя происходят в области низких частот 0,15...0,30 Гц вследствие его инерционности. Из мероприятий по стабилизации частоты вращения ротора двигателя наилучший результат достигнут применением гидравлических гасителей колебаний давления на входах дроссельных заслонок гидротормоза, обеспечившим амплитуду колебаний частоты вращения ротора двигателя не более 15...25 об/мин на максимальном режиме и точке совместной работы двигателя с гидротормозом. Однако при определении запаса газодинамической устойчивости компрессора наблюдается колебательный процесс, несколько превышающий по амплитуде допустимые нормы. Дальнейшая стабилизация частоты вращения ротора ТВД на данной гидротормозной установке, при которой возможно определение запаса газодинамической устойчивости компрессора, возможна усовершенствованием его стендовой системы автоматического регулирования частоты вращения.

Разработан проект устройства для утилизации космического мусора (КМ) (далее «СКМ» — сборщик космического мусора). В данной работе проанализирована актуальность создания данного устройства в рамках решения проблемы космического мусора. Предложен способ реализации СКМ с учетом обоснования целесообразности его создания. Проект создан на основе изобретения «Космический аппарат для утилизации космического мусора», закрепленного заявкой на патент [1].

В статье представлены результаты анализа экспериментальных данных о работе газового эжектора как вакуумного насоса и результаты численных экспериментов. Для численных экспериментов использован код расчета трехмерного течения по неявной схеме по времени с третьим порядком точности по пространству. Код тестирован на течениях с однородным сдвигом, турбулентным пограничным слоем вдоль плоской пластине и автомодельной струе. Выполнено сравнение с экспериментом и результатами расчетов сверхзвуковой перерасширенной струи по стандартной k‑ε модели, k‑ε модели с поправкой Chen, k‑ε модели RNG. Получено качественное соответствие эксперименту по ударно-волновой картине течения и приемлемое количественное согласие по давлению Пито. Численным экспериментом показано, что петля «гистерезиса» в зависимости давления в вакуумной камере от давления рабочего газа связана с нестационарным изменением параметров в процессе запуска эжектора.

Создание БИНС является одним из приоритетных направлений отечественного и зарубежного приборостроения. К ним предъявляются высокие требования по точности, доступности, непрерывности и надежности функционирования для различных режимов работы подвижных объектов. Обеспечить выполнение этих требований на современном этапе развития техники день возможно при использовании в качестве чувствительных элементов инерциальной навигации лазерных гироскопов. В исследовании рассматривается новый сегмент лазерных гироскопов — кольцевой моноблочный гироскоп с полупроводниковым лазерным диодом (КМГ с ПЛД) вобравший в себя достоинства известных газовых кольцевых лазерных гироскопов (КЛГ) и волоконно-оптических гироскопов (ВОГ). Применения в качестве чувствительного элемента БИНС нового датчика угловых скоростей типа КМГ с ПЛД позволяет упростить конструкцию, юстировку и технологию производства, а также варьировать точностными параметрами модификаций объекта за счет масштабирования геометрии моноблока и управления режимом излучения лазерного диода. Все это делает актуальной задачу анализа конструкции и процессов, протекающих в оптической схеме КМГ с ПЛД, с целью дальнейшего повышения надежности выходных характеристик навигационной системы. В работе представлены и исследованы математические модели базового конструктивно-технологического решения КМГ и с повышенной добротностью, отличающегося включением в оптический контур высокодобротных оптических резонаторов по типу Фабри-Перо. Математические модели реализованы с применением векторно-матричного аппарата основу, которого составляет – закон АВСD матрицы. Разработан алгоритм расчета добротности оптической схемы КМГ с открытыми оптическими каналами. Проанализированы результаты моделирования треугольной оптической схемы двух конструктивно-технологических решений для длин оптических каналов 50, 100, 150, 200 мм и систематизированы рациональные варианты конструкции КМГ.

В данной работе предлагается решение известной проблемы обнаружения подвижных воздушных объектов на фоне неоднородного неба пассивными оптико-электронными системами (ОЭС). Выяснено, что известные алгоритмы обнаружения, основанные только на яркостных характеристиках объектов малоэффективны при работе на сложном фоне. Для решения задачи предлагается использовать разработанный корреляционно-разностный алгоритм селекции меток, основанный на формировании разностных кадров с предварительной компенсацией сдвига, величина сдвига между двумя кадрами вычисляется корреляционным методом. Данный алгоритм позволяет снизить количество ложных срабатываний и увеличить дальность обнаружения воздушных объектов. Алгоритм проверен на большом объеме экспериментальных данных, а также внедрен и проверен в опытной работе в натурных условиях с привлечением реальных воздушных объектов. Основным достоинством алгоритма является способность работать при движении и носителя, и фона. Получены удовлетворительные результат работы алгоритма при использовании в сухопутных войсках ПВО РФ на неподвижной ОЭС в интервале времени 100 мс, а так же при смещении линии визирования ОЭС до 1,5 угл.минут, что позволит использовать алгоритм в том числе и на авиационной технике.

Работа посвящена исследованию зависимости измерений характеристик вихрей, полученных методом анемометрии по изображениям частиц (АИЧ), от типа используемых трассеров. Эксперимент проводился с применением 3-х типов трассеров: полиамидных частиц, полых стеклянных сфер и алюминиевой стружки. Исследуемый поток создается путем вращения лабораторной химической мешалки в объеме воды, в которую добавляются наблюдаемые маркеры. Построены поля скоростей вихрей в жидкости для насадки мешалки типа «крест», произведено сравнение полученных результатов.

В работе описаны физические особенности происхождения смещения нуля. Представлен способ разделения смещения нуля МЭМС на составляющие. Приведен обзор известных способов компенсации дрейфа нуля микромеханических гироскопов. Описан алгоритм аппроксимации дрейфа нуля кусочно-линейными функциями. Рассмотрен способ автоматического нахождения точек для этих функций.

В статье анализируются бортовые системы управления для космической аппаратуры с использованием ПЛИС и применение последних как способ повышения степени интеграции и производительности. Изложены основные недостатки шинных решений и указаны возможные преимущества сетевых структур. Приведены результаты отработки маршрутизатора SpaceWire в ПЛИС 5578ТС094, проведена оценка полученных результатов по параметрам скорости и стабильности соединения, указана потенциальная применимость такого решения для разработки более экономичных сетевых структур.

В данной статье затрагивается проблема расхождения мнений экспертов и предлагается способ оценки степени согласия. Рассмотрена задача, в которой существует множество аппаратно-программных комплексов автоматизированного рабочего места (АПК АРМ), для летательных аппаратов, обладающее набором одинаковых свойств, и в отношении каждого свойства соответствуют количественные оценки группы экспертов. Результаты оценок представлены в виде матрицы. Описан математический аппарат вычисления коэффициента конкордации – коэффициента согласия. Выполнена проверка работы алгоритма в рамках экспертного опроса, результатом которого были получены экспертные оценки для всех характеристик АПК АРМ. Данные экспертных оценок (количество экспертов 13 человек) были сведены в таблицу. Создана структурная блок-схема алгоритма согласованности экспертных оценок параметров АПК АРМ соединения для летательных аппаратов. Вычислены оценка дисперсии и коэффициент конкордации (степень согласованности оценок параметров АПК АРМ).

В итоге выполнена оценка значимости коэффициента конкордации и сделан вывод в результате полученных расчетов.

В работе рассматриваются задачи определения зависимостей характеристик обнаружения и распознавания различных объектов в секторе наблюдения летного поля от параметров аппаратуры и условий наблюдения. Описаны методики определения априорной и апостериорной оценки показателей качества изображения, получаемого оптико-электронными системами наблюдения. Даны научно обоснованные рекомендации по приведению пространственно-частотных характеристик изображения к оптимальным значениям по критериям, которые устанавливает оператор, осуществляющий его визуальный анализ.

Рассмотрена возможность применения метода последовательных сравнений при формировании состава бортовой научной аппаратуры малых космических аппаратов (МКА) для мониторинга радиоактивного загрязнения. Отмечено сходство физических эффектов, возникающих при повышении сейсмической активности и при радиоактивных загрязнениях. Предложен способ формирования рационального состава бортовой научной аппаратуры (БНА) перспективных МКА дистанционного зондирования Земли, основанный на методе последовательных сравнений. Разработана вычислительная программа, реализованная на языке Java. Приведены результаты обработки экспертной информации.

Для получения радиолокационных изображений (РЛИ) высокого качества в авиационной и космической радиосъемке земной поверхности используются сигналы с внутриимпульсной модуляцией. Такой подход позволяет достичь высокого разрешения РЛИ при высоком отношении энергии сигнала к энергии шума. Основным недостатком этого метода является появление боковых лепестков, проявляющееся на РЛИ, как яркие полосы, расходящиеся по дальностной координате от яркой точечной или групповой цели. Этот эффект существенно снижает качество визуального восприятия РЛИ и возможность его автоматической обработки. Типичный динамический диапазон яркостей целей на РЛИ – 90 дБ, при этом уровень боковых лепестков для сигналов с фазовой манипуляцией с базой 1000-8000 и при использовании согласованной фильтрации лежит в диапазоне −30-40 дБ.

Одним из способов подавления боковых лепестков является несогласованная или квазиоптимальная фильтрация, предполагающая изменение исходных коэффициентов согласованного фильтра для достижения требуемых оптимальных характеристик с некоторой потерей энергии полезного сигнала. В данной работе предлагается метод расчета коэффициентов импульсной характеристики квазиоптимального несогласованного фильтра, позволяющего полностью подавить боковые лепестки в полосе съемки, «вытолкнув» их за границы видимой области РЛИ по дальности. Приведены результаты теоретического анализа, моделирования и проверки на реальных РЛИ.

В статье исследована возможность применения модернизированного алгоритма Канни дополненного оператором Робинсона для поддержки принятия решений при анализе изображений и обнаружении нарушения целостности строительных и жилищно-коммунальных объектов. Оператор Робинсона, с помощью свёртывания исходного изображения по четырём направлениям, позволяет точнее искать контура, по сравнению с другими операторами (Робертса, Собеля, Прюитта, Лапласиана гауссиана), использующими два направления свёртки. Приведены результаты исследования работы данного метода при обработке изображений различных объектов жилищно-коммунального хозяйства в ИК-диапазоне для поддержки принятия решений о наличии повреждений. На основе этого исследования даны рекомендации по выбору параметров работы алгоритма. Выводы, сделанные в данной статье, могут быть использованы в системах технического зрения, а также в системах поддержки принятия решений, применяемых для выявления повреждений анализируемых объектов.

На основе выбранных систем виртуализации и эмуляции серверного и сетевого оборудования разработана модель системы приёма цифровой телевизионной информации в составе наземного комплекса управления российским сегментом МКС. Приводится описание разработанной модели, а также технологии ее использования при тестировании действующих и перспективных систем передачи цифровой ТВ-информации.

Рассмотрена задача устойчивости замкнутой цилиндрической оболочки под действием неоднородного температурного поля и сверхзвукого потока газа, обтекающего оболочку. Получены условия устойчивости невозмущенного состояния рассматриваемой аэротермоупругой системы. Показано, что совместным действием температурного поля и обтекающего потока можно регулировать процесс устойчивости и при помощи температурного поля существенно изменить величину критической скорости флаттера.

В статье рассмотрены базовые принципы моделирования системы управления многоуровневыми запасами агрегатов для эксплуатации группы воздушных судов. Обосновано применение имитационного моделирования в системе планирования и управления запасами агрегатов для эксплуатации воздушных судов государственной авиации. В качестве критериев эффективности могут выступать такие показатели как коэффициент готовности, коэффициент исправности и затраты на закупку ЗЧ (запасных частей). Повышение степени готовности, достигается за счет минимизации дефицитов запасных частей. Представлена информация о разработанной и успешно применяемой в ВВС США модели управления запасами METRIC.

Проблемы планирования производственных процессов авиастроительных предприятий в настоящее время являются особенно актуальными. Для решения подобных проблем предлагается использовать автоматизированную систему планирования на основе цифрового двойника производства. Для использования предлагаемой системы на цеховом уровне разработаны два программных клиента. Первый программный клиент обеспечивает взаимодействие цифрового двойника и планово-диспетчерского отдела. Второй программный клиент обеспечивает передачу информации и обратную связь с цеховым уровнем. Комплексное использование предложенной автоматизированной системы позволяет точно и оперативно решать задачи планирования производственных процессов.

В работе предложена и исследована имитационная модель оценивания комплексного показателя надежности (коэффициента готовности) с учетом показателей и программ диагностирования. Имитационная модель позволяет учитывать расширенный состав технических состояний и ошибки проверок.

Элементы конструкций летательных аппаратов часто могут быть сведены к балочной модели, подверженной большим перемещениям при малых деформациях. Наиболее удобным и эффективным методом решения задач, описываемых такой расчетной схемой, является метод конечных элементов. В данной работе проведен обзор традиционных подходов к описанию больших перемещений и современных работ по созданию геометрически нелинейных балочных КЭ, а также предложены две модификации, позволяющие описывать неограниченно большие повороты. Отмечены особенности этих модификаций и получены матрицы касательных жесткостей и вектор узловых сил КЭ балки с учетом этих особенностей. Корректность полученных соотношений подтверждается решением тестовой задачи № 1, также проводится сопоставление модификаций решением тестовой задачи № 2. Отмечаются преимущества и недостатки обеих модификаций.

При сильных ударных волнах в разреженных газах в условиях термической неравновесности происходят химические процессы, такие как реакции диссоциации и обмена, в условиях незавершенной колебательной релаксации. В связи с этим коэффициенты скорости этих процессов являются функциями как поступательно-вращательной, так и колебательной температур. В этой работе объектом исследований являются физико-математические модели химической реакции диссоциации молекул в термически неравновесных условиях. Целью работы является сравнительное исследование моделей физико-химических процессов на примере диссоциации молекул азота. Для сравнения были выбраны хорошо известные и часто применяемые теоретические модели диссоциации, представляющие процесс в однотемпературном, двухтемпературном и уровневом приближениях. В работе представлено детальное описание теоретических моделей, позволяющих рассчитать целевые функции моделей диссоциации молекул N₂ в термически неравновесных условиях как в двухтемпературном, так и в уровневом приближениях.

Для проведения обоснованного и достоверного сравнения кроме теоретических моделей привлечены результаты динамики столкновений N₂-N, полученные методом квазиклассических траекторий, а также данные физического эксперимента на ударной трубе.

Для моделирования молекулярной динамики использовался вычислительный комплекс «MD Trajectory». Вычислительные эксперименты с теоретическими моделями проводились в среде Интернет-Каталога моделей физико-химических процессов.

На основе проведенного сравнения было предложено новое, функциональное, зависящее от поступательной температуры, выражение для эмпирического параметра уровневой модели Мэрроуна-Тринора. Использование модифицированной модели позволяет хорошо описать результаты траекторных расчетов на широком диапазоне поступательных температур от 2000 до 10000K.

В работе приводятся результаты численного моделирования гидродинамики и тепломассопереноса и обсуждаются нелинейные особенности ламинарных течений.

Работа посвящена проблемам обеспечения промышленной чистоты рабочих полостей жидкостных систем воздушных судов, как существенной составляющей обеспечения надежности авиационной техники и безопасности полетов. Представлен метод организации неустановившихся режимов течения жидкости, повышающий эффективность технологических процессов промывки.

Рассмотрены вопросы, связанные с возможной неединственностью плотности вероятности реализации случайной величины в стохастических процессах. Показано, что метод описания стохастических процессов для систем, не имеющих выделенных состояний равновесия, позволяет находить различные плотности вероятности стохастического процесса, которые в определенном диапазоне случайных величин сами могут реализовываться случайным образом.

С помощью анализа размерности фазового пространства удается определить устойчивые и неустойчивые ветви решения для плотности вероятности. На основе Центральной Предельно Теоремы Линдеберга делается заключение о механизме возникновения в стохастических процессах гауссовских распределений случайной величины с «тяжелыми» степенными «хвостами».

Рассматривается вариант уточненной теории расчета напряжённо-деформированного состояния продольно подкрепленных цилиндрических оболочек под действием локальной осесимметричной нагрузки. Перемещения оболочки аппроксимируются полиномами более высокой степени по отношению к классической теории типа Кирхгофа-Лява, Тимошенко-Рейсснера. Приводятся основные уравнения и краевые условия, полученные с помощью принципа минимума полной энергии деформации. Решение краевой задачи проводится операционным методом на основании преобразовании Лапласа. Исследовано влияние нагрузки, толщины оболочки и размера зоны локального нагружения на напряженное состояние оболочки.

Создан действующий макетный образец мобильной видеограмметрической измерительной (ВГМ) системы, предназначенный для оперативных бесконтактных измерений и визуализации распределенных деформаций крупногабаритных объектов в машиностроении.

Разработана и сформулирована пошаговая методика измерений с использованием одной цифровой камеры. Разработана двухэтапная методика калибровки измерительной системы.

Проведены контрольные испытания макетного образца мобильной ВГМ системы при измерениях деформаций натурного крыла нового образца транспортного самолета в эксплуатационных условиях стенда в ходе промышленных наземных ресурсных испытаний. Максимальная дистанция измерений составила 26 м. Максимальное отклонение в концевом сечении Dy составило 2590 мм, при этом среднеквадратическая погрешность измерений нормальных отклонений точек не превышала 2,5 мм.

В настоящее время для систем терморегулирования космических аппаратов успешно используется термооптические покрытия. Терморегулирующее покрытие изготовлено из оптически прозрачного стекла К-208. Терморегулирующее покрытие К-208Ср представляет собой пластины толщиной 150±20 мкм, размерами 20×20, 25×25, 40×40 мм. Оно обладает наименьшим значением соотношения термооптических характеристик As/ε, а также имеет высокую радиационную стойкость. В данной статье представлен системный анализ технологии изготовления стеклянных элементов для этого покрытия.

В статье приводится описание математической модели опоры шасси лёгкого многоцелевого самолёта с использованием методики моделирования движения системы твёрдых тел с голономными связями на основе уравнений Лагранжа первого рода. Традиционно в расчётных практиках для расчёта амортизации шасси летательных аппаратов применяются уравнения Лагранжа второго рода в обобщённых координатах. Недостатком такой методики является то, что для каждой кинематической схемы опоры шасси необходимо составлять свою систему уравнений, что является весьма трудоёмким процессом. Для решения этой задачи целесообразно использовать методику на основе уравнений Лагранжа первого рода. Такой подход позволяет представлять модель опоры шасси в объектном виде – как совокупность объектов: твёрдых тел, силовых факторов и механических связей, что обеспечивает модульность и расширяемость моделей.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований лазерного зажигания топлив кислород-водород, кислород-метан в запальном устройстве от полупроводникового лазера с волоконным выводом излучения. Использование лазера такого типа в качестве источника энергии воспламенения топливных смесей в ракетной технике позволит снизить требования по обеспечению режимов тепло- и виброзащиты для системы лазерного зажигания на борту космического аппарата. По результатам проведенных экспериментов получены диапазоны рабочих характеристик запального устройства и поджигающего лазера, обеспечивающие стабильное воспламенение топливных смесей кислород-водород и кислород-метан.

В настоящей статье изложены результаты работы по проектированию и изготовлению горелок камеры сгорания газотурбинного двигателя методом прототипирования. Приведены особенности конструкции горелок. Описано оборудование и материалы при помощи которых создавались горелки, установочная плита и другие элементы оснастка. Представлена конструкция стенда, на котором проводились исследования структуры течения на выходе из изготовленных горелок. Описан принцип его работы и параметры испытаний. По результатам работ выявлено, что установленные рядом горелки с противоположной круткой лопаток формируют более короткую структуру турбулентной струи, что может быть использовано в малоэмиссионных камерах сгорания уменьшенных габаритов.

Перспективным направлением снижения массы и повышения надёжности малоразмерных двигателей является использование подшипников с консистентной смазкой, что позволит отказаться от масляной системы. Так как рабочая температура консистентной смазки, как правило, ниже традиционных авиационных масел, то требуется точная оценка теплового состояния подшипника. Отраслевые методы расчёта тепловыделения подшипников с консистентной смазкой отсутствуют, поэтому для обоснования работоспособности двигателя с подобными подшипниками требуется создание и верификация такого метода расчёта. В статье представлен метод расчёта тепловыделения в гибридных подшипниках с керамическими телами качения и консистентной смазкой. В качестве основного критериального уравнения использован метод Демидовича. Экспериментальные данные для верификации метода расчёта получены при испытаниях подшипника шарикового радиально-упорного типоразмера 126308. В результате анализа определены коэффициенты, описывающие экспериментальные данные с достаточной для инженерной методики точностью.

В работе определены характеристики лазерных локационных систем (ЛЛС), предназначенных для коррекции бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) беспилотных летательных аппаратов. Рассмотрены конструкции ЛЛС на основе 3D Flash Ladar-технологии и оптико-механических сканеров. Проведен анализ производительности оптико-механических сканеров, энергетические расчеты и сравнение эффективности разных конструкций ЛЛС. Показаны преимущества ЛЛС на основе оптико-механического сканера гибридного типа, с использованием волоконных лазеров и лавинных фотодиодов.

Предложен метод расчёта плана коррекций приведения космического аппарата (КА) на заданную позицию геостационарной орбиты. Представлены результаты моделирования, показывающие, что по качеству результатов расчёта он близок к известному методу. Но предложенный метод проще и поэтому предпочтителен для использования на КА.

В качестве гироскопических датчиков современных высокоточных бесплатформенных инерциальных навигационных систем воздушных судов используются различные системы, работающие на различных физических принципах. Наибольшее распространение в мире получили лазерные гироскопы, реализующие эффект Саньяка, и отличающиеся конструктивно-технологическим исполнением. В промышленно выпускаемых инерциальных навигационных системах используют два типа таких гироскопов: кольцевой газовый и волоконно-оптический. Относительно недавно в группе лазерных гироскопов появилась новая разработка, занимающая промежуточное место между кольцевыми газовыми и волоконно-оптическими гироскопами. Это устройство получило название «кольцевой моноблочный гироскоп с полупроводниковым лазерным диодом». Принципиальным отличием устройства является наличие многогранного оптического моноблока с расположенной внутри треугольной оптической схемой с открытыми каналами. Задача формирования двунаправленного оптического сигнала от лазерного диода решается с помощью оригинальной конструкции резонатора-расщепителя. При этом полупроводниковый лазерный диод находится внутри оптической схемы гироскопа. Кольцевой режим оптического сигнала реализуется зеркальной системой. Съем информации об угловой скорости объекта навигации осуществляется обработкой динамической интерференционной картины с выхода гироскопа. Новое конструктивно-технологические решение гироскопического датчика требует знание его погрешностей на основе соответствующей обобщенной математической модели источников шумов и погрешности. В работе анализируется треугольная моноблочная оптическая схема лазерного гироскопа с повышенной симметрией относительно оси «резонатор-расщепитель – интерференционный смеситель – фотоприемник» с целью оценки ее потенциальных шумов и нестабильностей. Данная оптическая схема ранее не анализировалась из-за не востребованности в кольцевых газовых лазерных гироскопах. Получены оценки потенциальных возможностей данного конструктивно-технологического решения гироскопа в качестве чувствительного элемента инерциальной навигационной системы воздушного судна. Показано, что оптическая схема обладает наличием автоматической внутренней взаимной фазовой модуляции и имеет место компенсация внутренних температурных градиентов объекта исследования. Разработанная конструкция кольцевого моноблочного гироскопа рекомендуется в качестве высокоточного, термостабильного кольцевого моноблочного гироскопа с полупроводниковым лазерным диодом для бесплатформенных инерциальных навигационных систем воздушных судов. Особенности конструктивно-технологического решения датчика могут являться основой при решении задачи резервирования чувствительных элементов инерциальной навигационной системы.

В работе рассматривается новый подход к обеспечению контроля утечек из топливной и гидравлической систем летательных аппаратов (ЛА) в полете, реализованный на основе сорбционного сенсорного кабеля, чувствительного к углеводородам. Показано, что традиционные способы контроля утечек авиационного топлива и рабочего тела гидравлической системы (авиационное масло), основанные на вычислительных алгоритмах, обладают существенными недостатками, а именно задержкой во времени обнаружения утечки и невозможности оперативного определения ее местоположения. Предложено альтернативное решение данных проблем – гравитационно-независимый сорбционный кабельный сенсор углеводородов (СКСУ), обладающий высокой чувствительностью к углеводородным жидкостям. Сорбционный механизм взаимодействия с жидкостью протечки, обеспечивающий его высокую чувствительность, позволяет размещать СКСУ непосредственно на элементах топливной и гидравлической систем ЛА таким образом, чтобы вне зависимости от возможных направлений течи, обеспечить попадание жидкости на сорбционную оболочку кабеля. При выполнении этого условия обнаружение утечек жидкостей может производиться при любом положении ЛА в пространстве, в том числе при активном маневрировании, что значительно расширяет модельный ряд ЛА, на которых возможен контроль протечек с использованием СКСУ. Уникальные чувствительность и быстродействие СКСУ позволяют рассматривать его как основу бортовых автоматизированных систем раннего обнаружения протечек в топливной и гидравлической системах ЛА. При построении систем обнаружения протечек для определения местоположения течей может быть использован зонный способ, с назначением контролируемому объекту отдельного кабеля или метод рефлектометрии при организации контроля на протяженных объектах.

Представлена модель системы тестирования обучающихся, разработанная с использованием расширения и дополнения классических методов оценки знаний студентов. Применима для анализа результативности освоения прочитанного материала, как самими обучающимися, так и преподавателями. Реализована на базе клиент-серверной архитектуры, с использованием базовых клиентских шаблонов web, а также серверной части Apache. Система разработана как первая ступень автоматизированной системы обработки информации с развиваемой структурой.

В статье сформулированы задачи динамического резервирования радиоресурса космического аппарата связи в виде задачи нелинейного программирования и приведен пример ее решения при обслуживании нестационарного потока сообщений, формируемого группой речевых абонентов. В качестве модели нестационарного потока сообщений, формируемого речевыми абонентами с учетом подавления сигнала в паузах, использован модулированный марковский процесс и его частный случай – прерываемый пуассоновский процесс. Разработана математическая модель процесса обслуживания модулированного марковского процесса с задержкой в подключении дополнительных каналов в виде трехмерной марковской цепи. Разработан алгоритм и приведен числовой пример решения поставленной задачи для случая, когда входной поток формируется лишь одним абонентом и описывается прерываемым пуассоновским процессом.

Разработана и описана имитационная модель динамического резервирования радиоресурса космического аппарата связи на основе программного продукта, рекомендованного для проведения научных исследований в области математического и имитационного моделирования – Matlab/Simulink/SimEvents, вместе с интерактивным инструментом разработки сложных моделей Stateflow. Программный продукт Stateflow основан на использовании теории конечных автоматов и систем массового обслуживания – предназначен для проектирования логических систем массового обслуживания.

Распространение разработанного подхода к управлению ограниченным ресурсом КАС на случай подключения к каждой ЗС группы из множества абонентов, позволит добиться еще более существенного выигрыша в экономии радиоресурса КАС за счет динамического перераспределения его между радионаправлениями.

В статье рассматриваются математическая модель базовых параметров бистатического космического интерферометра с двумя радиолокаторами синтезированной апертуры. Анализируется выбор основных параметров интерферометра с учетом требований к точности определения высоты рельефа. Оценивается влияние ошибок определения положения космических аппаратов в пространстве на ошибки измерения. В качестве примера проведен анализ требований к навигационно-баллистическому обеспечению на примере интерферометрического тандема космических аппаратов «Terrasar-X» и «Tandem-X».

Предложен метод синтеза оптимальной по квадратичному критерию стратегии стабилизации горизонтального полета беспилотного летательного аппарата (БЛА) в вертикальной плоскости с учетом углового движения. Движение БЛА в условиях случайного ветрового воздействия описывается квазилинейной стохастической системой. Для упрощения системы стабилизации предлагается использовать минимальное количество измеряемых параметров движения совместно с идентификатором состояния пониженной размерности. При этом как параметры стратегии управления, так и параметры идентификатора предлагается выбирать из условия оптимизации общего критерия качества стабилизации. Особенностью предложенного метода является отсутствие разделения задач синтеза управления и наблюдения, обусловленного не применимостью теоремы разделения для рассматриваемых квазилинейных систем.

Рассмотрен системный подход к повышению надёжности и эффективности эксплуатации электротехнических устройств, предупреждению деградационных отказов в электроприводе в авиации, в спутниковой связи и др. областях, за счёт формирования причинно-следственной схемы отказа, разработки математической модели оценки деградационного состояния устройств, диагностики и прогноза их остаточного ресурса по результатам моделирования.

На основе методики физического моделирования электромагнитных помех в линиях связи реализовано прогнозирование помехоустойчивости бортовых электронных средств беспилотного летательного аппарата при воздействии удаленного разряда молнии. Проведен расчет всех этапов методики физического моделирования. Выбрано имитационное и измерительное оборудование, разработан экспериментальный стенд и макет объекта исследования. Представлен пример физического моделирования электромагнитных помех в линиях связи электронных систем беспилотного летательного аппарата. Проведено прогнозирование помехоустойчивости электронных элементов беспилотного летательного аппарата при воздействии электромагнитных помех удаленного разряда молнии.

Проведён анализ действующей системы весового контроля при производстве авиационной техники. Поднят вопрос об актуализации проблем, связанных с проведением весового контроля в авиационной промышленности, предложены пути их решения. Разработано и представлено к рассмотрению программно-математическое обеспечение (ПО) «Контроль массы», направленное на решение задачи создания «Автоматизированной системы весового контроля» (АСВК), получение обработки результатов измерения массы деталей, сборочных единиц (ДСЕ), составлению и циркуляции документации. Рассмотрены перспективы развития АСВК в системе CALS-технологий [1] или же используя более понятную российским специалистам терминологию, в системе Информационной Поддержки процессов жизненного цикла Изделий (ИПИ) [2].

Рассматриваются вопросы развития корпоративных информационных систем, их проектирования, развития, эксплуатации. Предлагается подход к проектированию связанный с комбинирование известных технологий. Показана принципиальная возможность комбинирования данных подходов на основе общности базовой предметной области.

Статья посвящена разработке математической модели движения авиационных бомб гладкой баллистики для определения возможностей бомбометания. Математическая модель построена на численном решении системы дифференциальных уравнений, учитывающих баллистические характеристики авиационных бомб, их кинематические и гравитационные параметры. Баллистические характеристики определяют аэродинамические свойства авиационных средств поражения, которые оказывают существенное влияние на параметры их траектории и вводятся в прицелы бомбометания при определении углов прицеливания. На основе данной математической модели разработана программа для ЭВМ, предназначенная для моделирования движения авиационных средств поражения гладкой баллистики после сброса с самолета-носителя. Программа может использоваться при научно-методическом сопровождении испытаний авиационной техники, планировании летных испытаний, расчете параметров движения авиационных средств поражения. Оценка достоверности результатов моделирования проводилась путем сравнения полученных результатов с данными баллистических таблиц. Полученное расхождение в пределах, не превышающих 5 %, позволяет рекомендовать разработанное программное обеспечение для оценки боевых возможностей авиационных комплексов при атаке наземных целей в ходе проведения летных испытаний. Полученные решения положены в основу метода исследования баллистических характеристик авиационных средств поражения и расчетно-экспериментального метода определения боевых возможностей авиационных комплексов при атаке наземных целей в ходе летных испытаний.

В статье предложен алгоритм построения стохастических вариаций вектора с целью использования этих вариаций для тестирования программного обеспечения расчета и контроля полетного задания. В работе рассмотрен метод автоматического построения вариаций вектора при построении расчетной сетки тестирования, учитывающий заданные ограничения (ограничения на длину вектора и диапазоны изменения каждой его компоненты). Представленный алгоритм позволяет при генерировании расчетной сетки тестирования перейти от ручного ввода вариаций входных векторных параметров к их автоматической генерации, что уменьшает трудозатраты инженера-оператора и исключает влияние человеческого фактора.

Представлены результаты численного исследования теплового и напряженного состояния бандажных полок рабочих лопаток турбин, устанавливаемых в газогенераторах высокотемпературных газотурбинных двигателей (ГТД) авиационного и наземного применения. Разработана и оптимизирована схема их конвективно-плёночного охлаждения, обеспечивающая возможность установки бандажных полок в этих турбинах с целью повышения экономичности и ресурса горячей части современных и перспективных ГТД.

Рассматривается упругая однородная изотропная полуплоскость, заполненная средой Коссера. В начальный момент времени и на бесконечности возмущения отсутствуют. На границе полуплоскости заданы нестационарные нормальные перемещения. Все компоненты напряженно-деформированного состояния полагаются ограниченными. Разрешающая система уравнений включает в себя три гиперболических уравнений относительно скалярного потенциала, ненулевой компоненты векторного потенциала и вектора поворота. Решение задачи ищется в виде сверток заданного нормального перемещения с соответствующими поверхностными функциями Грина. Для построения последних применяются преобразования Фурье по координате и Лапласа по времени. Оригиналы изображений находятся с помощью совместного обращения преобразований Фурье и Лапласа. Приведены примеры действия различных нестационарных нагрузок на границу полуплоскости.

Рассматривается движение экипажа с омни-колесами (роликонесущими) по инерции по абсолютно-шероховатой плоскости. Масса каждого ролика предполагается ненулевой, контакт между роликами и плоскостью – точечным, проскальзывания нет. Опорная плоскость горизонтальна. Конфигурация экипажа симметрична. Между сменами роликов в контакте, решаются уравнения движения в лаконичной форме Я.В. Татаринова. При переходе колес с одного ролика на другой производится мгновенное наложение дифференциальной связи. При этом учитывается инерция роликов, ставится и решается задача теории удара. Показана однозначная разрешимость задачи теории удара в этом случае, найдено изменение полной механической энергии системы. Численно получены решения, совмещающие гладкие участки и смены роликов в контакте с опорной плоскостью.

На примере формулировки задач модального анализа предлагается введение трех простейших канонических форм, позволяющее структурировать изложение алгоритмов решения задач и обоснованно минимизировать их круг. Для базового алгоритма, подразумевающего применение метода начальных параметров, предлагается использование интегрального подхода к контролю точности решения задачи. Эффективность применения данного подхода проиллюстрирована на примере решения задач анализа собственных изгибных колебаний шарнирно опертой балки и колебаний цилиндрической оболочки. Проанализированы отличия результатов решения данных задач различными методами, как реализованными в авторской программе, так и встроенными в математические пакеты.

Построена объемная конечно-элементная модель деформирования гибкого неоднородного стержня при осевом сжатии. В программном комплексе ANSYS на основании модального анализа определены возможные формы колебаний и собственные частоты и проведено их сравнение с формами и частотами однородного стержня.

Из расчетов напряженно-деформированного состояния неоднородного стержня в программном комплексе LS-DYNA в динамической постановке найдены поперечные перемещения (прогибы) продольно нагруженного стержня, имеющего малые технологические отклонения, которые заданы в виде вкладышей с отличными от основного стержня модулями упругости. Рассмотрены два случая: жесткие и мягкие вкладыши. Потерю устойчивости стержня устанавливали по величине прогибов. Сравнение с критической силой Эйлера показало, что найденная критическая нагрузка превышает ее на 21 %, что можно считать верхней оценкой, так как вкладыши были взяты малого объема и составляли 0,8 % по отношению к объему стержня. При допущении об отсутствии разрушения стержня установлен процесс его формоизменения, связанный с большими перемещениями, и указан момент времени достижения в верхнем тонком слое на выпуклой поверхности изогнутого стержня предельной деформации.

Рассматривается сравнительная результативность различных научно-прикладных подходов к изучению ультраструйных гидрофизических технологий. На конкретном примере определения оптимальной длины сопла, формирующего режущую абразивно-жидкостную струю, показана возможность эффективного построения аппарата вероятностного моделирования. Приведены результаты решения этой задачи имитационным моделированием методом Монте-Карло, дополненного прямыми экспериментальными исследованиями. Намечены перспективы развития предложенного подхода в сфере анализа ультраструйных гидрофизических технологий.

В работе представлена комплексная математическая модель, описывающая течение горячей смеси газов около летательного аппарата (ЛА), унос массы с поверхности ЛА, влияние продуктов абляции на процессы, протекающие в газовой фазе около ЛА, прогрев теплозащитного покрытия (ТЗП) и изменение формы поверхности ЛА. Моделируется обтекание образца углеродного ТЗП аргоновой плазмой. Условия соответствуют эксперименту, проведённому в ОИВТ РАН. Предполагается, что основным механизмом абляции (уноса массы) является сублимация. Расчёты проводятся в программном комплексе FlowVision. Приводятся результаты численного моделирования. Проводится сравнение численных результатов с экспериментальными данными.

Представлены результаты численного 3D-моделирования свободного падения твёрдого шара в воду с последующим погружением. Расчётным путём определены аэрогидродинамические характеристики шара, траектория и скорость погружения. Получены картины распределения суммарной скорости в расчётной области, а также показана визуализация процесса формообразования каверны в воде по мере погружения шара с гидрофобными свойствами. Проведено сравнение результатов численного моделирования погружения шара в воде с экспериментальными данными. Реализованный метод может применяться для определения динамических характеристик гидросамолётов и вертолётов способных приводняться и осуществлять перемещение по поверхности воды.

Ранее в работе [1], на основе уравнений Навье-Стокса, в которых учтено производство энтропии за счет стохастических возмущений, для задачи Хагена-Пуазейля были аналитически получены два решения: одно из которых, соответствует ламинарному режиму течения, второе – турбулентному. Они имеют небольшое отличие непосредственно у стенки трубы. Это обстоятельство позволило в данной работе аналитически, с помощью метода описания «разрывных» функций [2], найти минимальное значение числа Рейнольдса, при котором возможен переход от ламинарного к турбулентному режиму течения. Оно равно, примерно, 1970.

В статье описан процесс определения и анализа характеристик двух вентиляторов – крупномасштабной модели прототипа и аналогичного опытного образца, предназначенного для эксплуатации в системе охлаждения вертолета, который был изготовлен в соответствии с техническими и технологическими требованиями к конструкции вентилятора. Анализ полученных результатов показал, что аэродинамические параметры системы охлаждения с опытным образцом вентилятора на рабочих режимах значительно ниже расчетных величин, полученных для крупномасштабной модели. При анализе кинематических параметров потока в межлопаточных каналах было установлено, что на изменение аэродинамических характеристик вентилятора в значительной степени влияет повышенная величина радиального зазора между торцами лопаток входного направляющего аппарата, втулкой и корпусом вентилятора, а также в наличии на периферии этих лопаток сквозного паза, создающего возможность перетечек между корытцем и спинкой лопаток.

Дано описание методики аэродинамического проектирования и результатов экспериментальных исследований двух скоростных крыльев тематических моделей дальнемагистральных самолётов (ДМС). Рассматривались два значения крейсерского числа Маха: достаточно освоенное в мировой практике М=0.85 и околозвуковое М=0.9. Крылья проектировались при помощи разработанной авторами методики аэродинамического проектирования, использующей прямые и обратные методы вычислительной аэродинамики, а также оптимизационные процедуры. Проектирование осуществляется в три этапа. На первом этапе выбирается начальная геометрия крыла по имеющимся данным от прототипов. На втором этапе она модифицируется путём решения обратной задачи с заданным благоприятным распределением давления на основном крейсерском режиме полёта. Заданное распределение давления выбирается проектировщиком так, чтобы минимизировать волновое (ослабить или даже ликвидировать скачки уплотнения), профильное (ослабить сильные градиенты давления и устранить отрывы) и индуктивное (обеспечить близкое к эллиптическому распределение нагрузки по размаху) сопротивление. Наконец, на третьем этапе включается процедура многорежимной оптимизации. Как и при проектировании предыдущих крыльев применялась трёхэтапная процедура аэродинамического проектирования [1], состоящая из этапа начального выбора геометрии, этапа решения обратной задачи и этапа многорежимной оптимизации. Испытания моделей проводились в большой трансзвуковой аэродинамической трубе (АДТ) ЦАГИ Т-106М. Показано, что разработанные крылья действительно обеспечивают достижение заданных крейсерских чисел Маха М=0.85 и М=0.9, соответственно, и могут быть рекомендованы для проработки компоновки перспективных дальнемагистральных самолётов.

Предложено применение оптического метода видеограмметрии для бесконтактных измерений полей распределенной остаточной деформации обшивки при нанесении ударных повреждений. Разработана методика измерений с использованием одной цифровой камеры.

Проведены испытания ряда типовых панелей авиационных конструкций из алюминиевого сплава. Показано, что среднеквадратическая погрешность измерений нормальных отклонений точек поверхности вмятин глубиной до 7 мм не превышала 0,01 мм.

Показано, что измерения с высокой плотностью точек методом ВГМ дают возможность определять форму, глубину и объем вмятины, что позволяет более полно верифицировать расчетную конечно-элементную модель ударного повреждения.

В работе представлены проблемы обеспечения боевой живучести воздушных судов военного назначения при воздействии на них средств дистанционного поражения. Дан анализ применяемых методов обеспечения боевой живучести объектов вооружения, военной и специальной техники. Предложена конструкция устройства защиты воздушных судов от механического воздействия поражающих элементов, которая может быть с большой степенью эффективности использована и для защиты других подвижных и неподвижных технических объектов.

В статье анализируется проблема обеспечения безопасности полётов вертолёта на этапе его проектирования, предлагается «концепция приемлемого риска».

Методологическую основу предлагаемой концепции составляет анализ отказобезопасности, который показывает способность системы (или вертолёта в целом) обеспечить безопасное завершение полёта в ожидаемых условиях эксплуатации при возникновении отказа на борту. Метод позволяет определять надёжность систем и вертолёта в целом, решать задачи по оптимизации архитектуры бортовых систем на стадии проектирования, определять периодичность и состав работ по техническому обслуживанию и ремонту вертолёта, служить основанием для определения систем на техническую эксплуатацию по состоянию и служить основанием для составления типовых минимальных перечней оборудования (ТМПО). Методика позволяет минимизировать технические риски на всех этапах жизненного цикла вертолёта – от этапа разработки до этапа эксплуатации серийных машин.

Приведена классификация последствий отказных состояний, описан процесс оценки устойчивости вертолета к отказам с использованием матрицы рисков, на примере показана возможность выбора оптимального варианта конструкции при проектировании по критериям отказобезопасности.

В статье рассматриваются конструкция и технология изготовления аэродинамической модели космической головной части ракеты-носителя. Целью является создание перспективной конкурентоспособной аэродинамической модели космической головной части для ракет-носителей различного класса. Применение данной аэродинамической модели позволяет: повысить оперативность внесения изменений, уменьшить цикл изготовления, существенно понизить трудоемкость и себестоимость изготовления.

В статье предлагается способ оценки моделей потерь, основанный на статистическом анализе отклонения данных расчета от экспериментальных. Показано, что данные отклонения подчиняются нормальному закону распределения и могут быть описаны величиной математического ожидания  и среднеквадратического отклонения  .

На основании статистического анализа результатов сравнения данных экспериментов с расчетами профильных потерь с помощью наиболее известных моделей, проведенного для 170 решеток осевых турбин, отражающих многообразие турбин авиационных ГТД, было установлено, что наилучшей моделью для описания профильных потерь является модель ЦИАМ. С вероятностью 95% она показывает отклонение от действительных значений потерь −8±84%.

На основании анализа природы профильных потерь и с применением методов математической оптимизации, опираясь на указанные статистические критерии, было предложено уравнение, которое позволяет определить профильные потери осевой турбины точнее, чем существующие моделей. С вероятностью 95% она показывает отклонение от действительных значений потерь 10±61%. При этом новое уравнение позволяет учесть большее число факторов влияющих на величину потерь.

В прямоточных гиперзвуковых двигателях поперечное сечение газовоздушного канала может изменяться от прямоугольной формы до цилиндрической. Особое внимание было уделено определению напряжения в углах коробчатого сечения. Проведены расчёты концентрации напряжения в зависимости от изменяющегося внутреннего радиуса. На основании полученных результатов предложены рекомендации по раздельному рассмотрению влияния градиентов температур и силовых факторов.

В статье проведён обобщённый анализ критериев нормальности распределения экспериментальных данных. По результатам анализа разработан новый "векторный" критерий нормальности распределения для расчётов на ЭВМ, который позволяет использовать ограниченный объем экспериментальных данных, что является существенным фактором при проведении испытаний газотурбинных двигателей. Предложенный новый критерий и методика оценок нормальности распределения экспериментальных данных имеет значительно меньший объем вычислений по сравнению с существующими методами. Приведен алгоритм и пример расчётов. Введенный «векторный» критерий нормальности может быть использован при создании прикладных программных глобальных комплексов автоматизированной обработки массивов на ЭВМ экспериментальных данных натурных испытаний любых типов энергетических систем.

Приведены результаты экспериментальных исследований прямого лазерного зажигания топлива кислород-метан в камере сгорания (КС). При проведении испытаний крепление малогабаритного лазера осуществлялось на смесительную головку с осевым вводом излучения в камеру и фокусировкой излучения в объеме топливной смеси. Структура потока компонентов газообразного топлива определялась двухкомпонентными соосно-струйными форсунками, часто использующимися в современных жидкостных ракетных двигателях (ЖРД). По результатам проведенных работ определены основные условия, влияющие на процесс воспламенения кислородно-метановой смеси при осевом вводе лазерного излучения в камеру.

В статье проведен анализ работ по созданию электроприводных агрегатов для самолетных и двигательных систем. Представлены направления электрификации газотурбинных двигателей, основными из которых являются замена механического и гидравлического привода двигательных агрегатов на электрический. Показано, что применение в системах газотурбинных двигателей электроприводных агрегатов сулит ряд преимуществ, связанных со снижением массово-габаритных параметров, повышением надежности, боевой живучести и других эксплуатационных свойств авиационных силовых установок. Однако эффективная реализация данных мероприятий требует решения некоторых проблемных вопросов по разработке бортовых источников электрической энергии с высокой удельной мощностью. Приведен обзор отечественных и зарубежных разработок электроприводных агрегатов для существующих и перспективных авиационных двигателей. Предложен один из возможных вариантов отказоустойчивой структурной схемы топливной системы двухдвигательной авиационной силовой установки с электроприводными топливными насосами. Данная структурная схема позволит осуществлять частичное или полное восстановление работоспособности топливной системы при возникновении эксплуатационных отказов, а также в случае боевых повреждений. Сделан вывод, что в настоящее время наиболее целесообразно применение электропривода для агрегатов относительно небольшой мощности. Для действительно массового внедрения электроприводных агрегатов в авиационные системы необходимо проведение дальнейших работ по оценке возможности, целесообразности и эффективности данных мероприятий.

В работе изложены возможности режима тактовой работы двигательной установки для эффективного решения задачи перемещения центра масс космического аппарата, а также управляемого вращения вокруг него. Рассматривается компоновка двигательной установки, состоящая из двух троек номинально равнотяговых жидкостных ракетных двигателей с противоположными направлениями результирующего вектора тяги, расположенных равномерно на окружности заданного радиуса. Указанное конструктивное решение позволяет эффективно расходовать топливо для перемещения центра масс в пространстве, а совместно с режимом тактовой работы, примененном для управления двигательной установкой, обеспечивает высокую точность выдачи импульса. При переориентации космического аппарата данный алгоритм позволяет совершать развороты и наведение выбранной оси в заданное направление, при этом минимизируя суммарное приращение характеристической скорости, приводящее к линейному перемещению центра масс, а также парирование нарастания кинетического момента по всем трем центральным осям аппарата.

Разработан быстродействующий гальванометрический сканатор для лазерного технологического оборудования. Гальво представляет из себя сопряжение металлического ротора и статора, состоящего из постоянных магнитов, статорных пластин специальной формы и катушки.

Сканатор обеспечивает угол отклонения лазерного луча в диапазоне ±22,5⁰ с максимальной частотой 285 Гц. Путем численного моделирования произведена оценка динамических характеристик сканатора. Посредством анализа затухающих колебаний оценена резонансная частота гальво.

После чего проведена оптимизация управляющего сигнала с помощью ПИД-регулирования подаваемого тока. Критерием оптимальности выступила максимальная линейность движения ротора сканатора. Изучено изменение магнитного потока в процессе осцилляции. Оценено время установления амплитуды вынужденных колебаний ротора (0,02 с).

Представлен обзор перспектив развития оптических телескопов наземного и космического базирования за рубежом и в России. Рассмотрены результаты проводимых в настоящее время работ по применению наземных телескопов контроля космического пространства, разработанных в США, и по созданию крупных космических телескопов с управляемыми составными (сегментными) апертурами, которые разрабатываются кооперацией ряда стран во главе с NASA. Анализируются принципы построения телескопов с синтезируемой апертурой, а также результаты создания в России широкоугольных наземных многоканальных телескопов высокого временного разрешения, позволяющих регистрировать быстропеременные (транзинтные) во времени и пространстве космические явления.

Ключевым фактором при выборе системы посадки современных космических кораблей является одно требование – необходимость обеспечения многоразового использования спускаемого аппарата. Простая парашютная система с посадкой на твердую землю не способна замедлить корабль в необходимой степени, потому как сложно создать посадочные амортизаторы, которые выдержат нагрузку и защитят корпус корабля от повреждений. Кроме того, из-за непогашенной боковой скорости и при сильном ветре капсула может заваливаться на бок. Для учёта боковой скорости и углов наклона возвращаемого аппарата относительно поверхности необходимо использовать систему, обеспечивающую измерение соответствующих параметров.

Система радиовысотомерная входит в состав возвращаемого аппарата космического пилотируемого транспортного корабля и предназначена для измерения: текущей высоты спуска от 500 до 0,5 м, текущих составляющих вектора скорости центра масс, текущих углов наклона возвращаемого аппарата относительно подстилающей поверхности. Система радиовысотомерная отличается от разработанных ранее применением оригинальных технических решений, обеспечивающих выполнение требований технического задания по диапазону и точности измеряемых параметров, встроенному самоконтролю, показателям надежности, живучести и стойкости к внешним воздействиям.

Система радиовысотомерная представляет собой импульсный допплеровский измеритель параметров движения. В качестве антенной системы предлагается использовать многолучевую двухзеркальную антенну с девятью лучами.

Для обеспечения выполнения задачи посадки в случае отказов в системе используется двойное резервирование приёмопередающих модулей. Каждый модуль функционирует независимо и выполняет измерение параметров полёта. Использование информации всех приёмопередатчиков повышает точность измерения параметров.

В работе представлены основные принципы построения системы радиовысотомерной для измерений параметров движения возвращаемого аппарата. Приведены алгоритмы работы прибора и основные выражения для вычисления требуемых параметров. Разработана функциональная схема системы радиовысотомерной и предложены пути повышения надежности. Эффективность предложенных алгоритмов подтверждена посредством моделирования работы системы. Произведена оценка точностных характеристик системы радиовысотомерной, показавшая правильность выбранных методов.

Рассмотрены вопросы, связанные с синтезом электрических частотно – избирательных фильтров. Указана необходимость перехода при проектировании от фильтров с катушками индуктивности к активным RC-фильтрам. Показана возможность компоновки фильтров из известных звеньев первого и второго порядков. Даны примеры реализации активных фильтров высокого порядка различного назначения по заданным частотным характеристикам, используя в том числе аппроксимацию на полиномах Лежандра и оптимально монотонную аппроксимацию.

В последнее время амплитудная фазовая модуляция начала использоваться в спутниковом стандарте DVB-S2. Преимущества данного метода несомненно превосходит ранее используемые методы модуляции.

Ведется разработка новых методов модуляции на основе амплитудной фазовой модуляции. Предлагается использовать вместе с многоуровневой фазовой модуляции в квадратуре амплитудно-импульсную модуляцию. Превосходство данного метода очевидны – увеличивается частотная эффективность сигнала в выходной полосе частот.

Проведено экспериментальное исследование OFDM ((Orthogonal frequency-division multiplexing) – сигнала, где в качестве первичной модуляции используется АФМ-АИМ модуляция с помощью программной реализации при различных уровнях отношения Ebit/N0.

Теоретические расчёты показывают увеличение частотной эффективности в выходной полосе частот до 16 бит/с/Гц (8 бит/отсчёт), что нереализуемо ни одним из известных методов модуляции. Эффективность OFDM определяется эффективностью первичной модуляции. С помощью АФМ-АИМ OFDM реализуется 8 бит/отсчёт, сохраняя пик-фактор на уровне QAM-16.

Для обеспечения качественной связи в среде, когда канал передачи мало влияет на распространение сигнала, приоритетным параметром является скорость передачи. Наибольшей скоростью обладает АФМ-АИМ (амплитудная фазовая модуляция – амплитудная импульсная модуляция). В средах с большими помехами и многолучевым распространением необходимо обеспечить меньше количества ошибок в ущерб скорости передачи, т.е. использовать QAM-16, QAM-64.

Микробеспилотные летательные аппараты (микроБЛА) типа мультикоптер благодаря своей сравнительной компактности и возможности маневрировать в ограниченном пространстве способны осуществлять целевую задачу в условиях замкнутого пространства (помещениях). Современные комплексы микроБЛА используют в качестве основного канала навигационной информации приемник спутниковых навигационных систем (СНС) ГЛОНАСС/GPS, сигналы которого не проникают в помещения. В статье представлено решение задачи определения собственного положения в условиях замкнутого пространства на основе бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) и алгоритмов визуальной навигации по кодовым меткам при отсутствии сигналов ГЛОНАСС/GPS. Представленный аппаратно-программный комплекс позволяет определять собственное положение с помощью бортового вычислителя в режиме реального времени с точностью, составляющей около 10 сантиметров и составляющей 1/5 линейных размеров летательного аппарата.

Приведен анализ проектных параметров малых автоматических спускаемых аппаратов по траектории баллистического спуска с учётом возмущающих факторов. Рассматривается влияние вероятностного характера внешних условий и проектных параметров на массовые характеристики малых космических спускаемых аппаратов. Проведен анализ особенностей выбора проектных параметров в экстремальных (наихудших) условиях и методом эквивалентных возмущений.

В статье рассмотрены вопросы реализации и исследования системы криптографической генерации данных от источника сообщения к его получателю. Научная новизна исследования состоит в том, что представлен и обоснован алгоритм защищённого приёма-передачи данных явно не использующий ключей шифрования. Проведен анализ скорости генерации данных в зависимости от различных характеристик, определены пути повышения его эффективности, предложены методы предотвращения активных атак на алгоритм.

В работе представлена математическая модель нагрева поверхности тела гауссовым пучком лазерного излучения для моделирования SLM процесса. Решена краевая задача теплопроводности с учетом фазовых переходов. Приведены расчёты в двух вариантах: при помощи программного комплекса ANSYS, где используется метод конечных элементов, и при помощи собственного программного обеспечения, где используется явная конечно-разностная схемы. Проведены анализ и сравнение полученных результатов с несколькими работами других авторов.

В данной работе описан метод управления расходом топлива маневренного самолета с учетом следующих критериев: количество переключений между разными топливными баками, изменения координат центра тяжести в процессе расхода топлива, общий объем потребленного топлива. Предложен новый эвристический метод для решения поставленной задачи. На основе предложенного метода разработана программа, которая может быть использована как блок поддержки принятия решений в процессе проектирования топливной конфигурации маневренных самолетов.

Для решения задачи обнаружения полезного сигнала на фоне шумов были исследованы характеристики многоканальных обнаружителей. Предложено использование рангового демодулятора для обеспечения высокой помехоустойчивости каналов связи. Для оценки данной характеристики были использованы результаты анализа многоканального обнаружителя. Из исследования зависимости эквивалентной вероятности ошибки на бит информации от отношения сигнал/шум делается вывод о преимущественном использовании рангового демодулятора. Для его использования предложена схема, реализующая вычисление взаимных рангов. Представлены расчетные формулы: вероятности ошибки, вероятности суммарного ранга в сигнальном канале и совместной вероятности шумовых рангов с учетом распределения огибающей для случая общей ранжировки массива из kM отсчетов огибающей. А также представлены зависимости вероятности ошибки на бит информации для рангового демодулятора.
Делается вывод о том, что ранговый демодулятор с общей ранжировкой по всему массиву отсчетов имеет лучшие показатели помехоустойчивости.

В работе представлена методика моделирования деформируемых тонкостенных каналов охлаждения, применяемых в системах терморегулирования мобильных радиолокационных станций (РЛС). Решена задача об определении ширины зоны контакта между деформируемыми каналами, имеющими плоскоовальное сечение, и охлаждаемыми поверхностями нагревающихся приемо-передающих модулей активных фазированных антенных решеток (ППМ АФАР), с учетом действующего внутри каналов гидростатического давления, геометрии сечений каналов и зазоров между охлаждаемыми модулями. Решение контактной задачи для цилиндрической не осесимметричной оболочки сведено к решению задачи о деформациях балки единичной ширины (контура поперечного сечения) для случая плоского деформированного состояния. Решение получено в неявном виде – ширина зоны контакта определяется, как корень полинома шестой степени. Исследована зависимость ширины зоны контакта от геометрических параметров модели (зазоров, размеров сечения) и действующего давления.

Рассматриваются результаты расчётных исследований, полученных с использованием комплекса ANSYS CFX, с целью оптимизации конструктивной схемы и конфигурации трубчатой части воздухо-воздушных теплообменников.

Рассматриваются движения близкой к автономной периодической по времени гамильтоновой системы с двумя степенями свободы в окрестности тривиального положения равновесия, устойчивого в линейном приближении. Предполагается, что в системе реализуются одновременно два комбинационных резонанса третьего порядка, сильный и слабый; в этом случае частоты малых колебаний системы связаны также резонансным соотношением четвертого порядка. В полной нелинейной системе указанное положение равновесия неустойчиво. Методами теории возмущений проведена нормализация гамильтониана возмущенного движения в членах до четвертого порядка включительно относительно возмущений с учетом имеющихся резонансов. В предположении, что коэффициенты в слагаемых, соответствующих резонансу четвертого порядка, малы, рассмотрена приближенная (модельная) система, зависящая от трех параметров. Аналитическими и графическими методами решен вопрос о существовании и числе положений равновесия модельной системы. В пространстве параметров задачи выявлены области, в которых число положений равновесия модельной системы может варьироваться от нуля до пяти. В качестве приложения рассмотрена задача о движении динамически симметричного спутника (моделируемого твердым телом) относительно центра масс в центральном ньютоновском гравитационном поле на слабоэллиптической орбите. Исследуются движения спутника в окрестности его периодического движения, рождающегося из гиперболоидальной прецессии на круговой орбите. Для значений параметров, соответствующих кратному комбинационному резонансу третьего порядка, вычислены коэффициенты нормальной формы модельной системы. Показано, что в этой системе имеются три равновесные точки, причем две из них неустойчивы, а третья устойчива в линейном приближении.

В работе рассматриваются способы активной очистки околоземных орбит от крупногабаритного космического мусора. Представлена классификация способов увода объектов космического мусора, проведено сравнение этих способов и описаны проблемы, которые могут возникнуть при их реализации.

В работе рассматривается процесс захвата космического мусора гарпуном. Механическая система состоит из захватываемого объекта, вращающегося в плоскости орбиты, и гарпуна. Построена математическая модель системы, в которой сила воздействия гарпуна на объект изменяется во времени, что позволяет учесть как особенности конструкции гарпуна, так и особенности процесса его проникания в оболочку объекта и в конечном итоге выбрать параметры гарпуна. Разработана упрощенная модель захвата в случае абсолютно неупругого удара и определены пределы ее применимости. Найдены условия перевода вращающегося объекта в колебательное движение под действием гравитационного момента после удара гарпуна. Результаты исследования могут быть использованы при разработке систем увода космического мусора с околоземных орбит.

Уравнения Навье-Стокса (УНС) являются законом сохранения импульса (или вторым законом Ньютона) для выделенного объема жидкости и описывают ускорение этого объема под действием силы, обусловленной градиентом давления и внешних сил, с одной стороны, а также вязкой силы, действующей по поверхности этого объема, с другой стороны. Несмотря на то, что численные решения УНС широко используются во многих научных и практических приложениях, доказательство о возможности (или невозможности) описания с помощью УНС турбулентного режима течения жидкости является до сих пор открытым. В частности, это связано с тем, что задачи, допускающие аналитическое решение (например, задачи Хагена-Пуазеля и Куэтта), не имеют решений, соответствующих турбулентному режиму течения.

Если задаться вопросом, какие аспекты не учитываются при моделировании турбулентности с помощью УНС исходя из первых принципов, то можно отметить, что турбулентный режим, также как и другие стохастические процессы, обладает важным статистическим свойством – возбуждением большого количества независимых степеней свободы (пульсаций) на разных масштабах рассмотрения системы. При этом закон сохранения импульса для выделенного объема жидкости в форме УНС, записанный без учета такого процесса, нарушается, поскольку, не все суммарное воздействие, направленное на выделенный объем, идет на его ускорение: часть такого воздействия должно пойти на возбуждение дополнительных – внутренних – степеней свободы. Параметром, характеризующим связь между микро – и макропроцессами является энтропия стохастической системы и, следовательно, в таком процессе необходимо учесть производство энтропии в выделенном объеме жидкости. Исходя из этого, можно переписать уравнение Навье-Стокса, включив в их левую часть – полную производную по времени – дополнительный член, отвечающий за изменение скорости, при изменении дифференциальной энтропии выделенного объема.

Модификация уравнений Навье-Стокса за счет учета дополнительных степеней свободы, связанных с возбуждением стохастических пульсаций в потоке жидкости, позволила найти два решения задачи течения жидкости в трубе кругового сечения (задаче Хагена-Пуазеля). Одно из этих решений реализуется при любых значениях числа Рейнольдса и соответствует ламинарному режиму течения, второе – реализуется только при достаточно больших значениях числа Рейнольдса и соответствует турбулентному режиму течения. Аналитически определена постоянная Кармана в выражении, описывающем логарифмический профиль скорости в центральной части трубы.

Методами компьютерного моделирования исследуется эффузия нейтрального газа в вакуумное пространство. С целью понижения размерности задачи предлагается эффузионное отверстие в виде удлиненного прямоугольника. Описаны используемые модели и приведены основные результаты вычислительных экспериментов. Представлены функции распределения частиц газа, поля их скоростей и концентраций. Рассмотрены особенности эволюционных процессов.

Рассматривается осесимметричное течение вязкого сжимаемого газа от источника, расположенного в вершине конуса. Проведен анализ определяющей системы нелинейной обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), которые описывают автомодельные решения. Для разных значений параметра автомодельности, соответствующих различным моделям взаимодействия молекул газа, определены области существования решения и установлен характер зависимости критических характеристик течения от параметра автомодельности.

Исследуются процессы тепломассопереноса в разреженном газе, заключенному между двумя бесконечными параллельными пластинами, которые имеют разные температуры и движутся относительно друг друга. Методом прямого статистического моделирования (DSMC) вычисляются распределения плотности, скорости, температуры газа, потоков тепла и тензора напряжений в широком диапазоне чисел Кнудсена и при различных значениях отношений температур и скоростей движения пластин. Полученные результаты, сравнены с аналитическими для свободномолекулярного предела, а для широкого диапазона чисел Кнудсена, расчеты для теплового потока и напряжения трения были сопоставлены с результатами, полученными методом самоподобной интерполяции. Установлено, что в переходной области между свободномолекулярным и сплошносредным пределами, кроме касательной составляющей тензора напряжений присутствует нормальная составляющая (которой нет ни в свободномолекулярном случае, ни в случае сплошной среды) причем, и нормальная и касательная составляющие существенно немонотонны по числам Кнудсена. Величина максимума этих напряжений зависит от скорости движения пластин и отношения температуры между пластинами. Кроме этого, направление теплового потока, по отношению к горячей стенке, зависит от числа Кнудсена и может менять свое направление при определенном соотношении перепада температур и скоростей движения пластин.

В работе рассматриваются вопросы выбора параметров прямоточного воздушно-реактивного двигателя, обеспечивающих заданный режим маршевого полёта летательного аппарата. Представлена инженерная методика их оптимизации. Приводится пример расчёта для одного из вариантов разгонно-маршевого прямоточного воздушно-реактивного двигателя.

На основе метода Ритца построена математическая модель аэроупругих колебаний крылатой ракеты. Корпус и стабилизатор ракеты рассматриваются как абсолютно жёсткие тела, а крыло представляется упругой балкой, работающей на изгиб с поперечным сдвигом и на кручение. Аэродинамические нагрузки определяются на основе квазистационарной теории плоско-параллельного обтекания поперечных сечений крыла. Расчёты произведены в программной среде «WolframMathematica 8».

В работе представлены результаты расчетов аэродинамических характеристик ротора Савониуса S-типа, выполненные методом численного моделирования гидродинамических процессов (Computational Fluid Dynamics – CFD) в программном пакете ANSYS Fluent. Применен решатель 6DOF и смоделирована задача о раскручивании ветроколеса от состояния покоя до выхода на рабочие обороты под действием набегающего потока различной скорости. Проведено сравнение полученных значений коэффициентов статического и динамического момента, значений КПД ветроколеса и показано удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными на различных режимах работы ветряка. Получены результаты расчетов поперечной силы, возникающей при вращении ветроколеса S-типа в диапазоне скоростей набегающего потока V=6..7,5 м/с, необходимые для дальнейшего прочностного анализа в случае установки ветряка на несущие конструкции тихоходных летательных аппаратов в качестве аварийного источника энергии.

Разработано математическое и программное обеспечение для имитационного моделирования влияния отказов модификаций целевой аппаратуры космических аппаратов наблюдения на показатели интегральной производительности съёмки.

Статья посвящена разработке, анализу математического и имитационного моделирования процесса работы пневмогидропривода турбонасосной аварийной станции пассажирского самолета. Рассмотрены особенности моделирования привода, расчета переходных процессов в зависимости от гидродинамических и конструктивных параметров, характера изменения нагрузки на выходном звене.

В статье приведена оценка влияния на топливную эффективность пассажирского самолета средней дальности различных проектных решений по улучшению аэродинамического качества крыла. В частности, подробно изучено проектное решение, состоящее в применении неплоской формы несущей поверхности в виде классического сочетания крыла с несущей законцовкой винглет. Разработана методика проектировочного расчёта величины аэродинамической нагрузки при различных схемах неплоского крыла с учётом местных углов атаки и скольжения. Сравнением весовых эквивалентов различных конфигураций была получена количественная оценка прироста топливной эффективности самолета в результате прироста аэродинамического качества, перераспределения аэродинамической нагрузки по размаху и соответствующего изменения конструкционно-весовых характеристик консоли крыла.

В работе проведен сравнительный анализ точности доступных в открытой печати математических моделей массы авиационных газотурбинных двигателей. В статье представлены используемые для анализа термодинамические и габаритные параметры 77 современных двухконтурных газотурбинных двигателей, существенно отличающихся по параметрам рабочего процесса. Недостающие данные для указанной базы были получены методом идентификации математических моделей. Для каждого из 77 двигателей по всем восьми моделям была определена масса и произведено сопоставление результатов с реальным значением массы двигателя, что позволило сделать следующие основные выводы: только четыре из рассмотренных моделей (Torenbeek, Svoboda, Raymer, Кузьмичев) обеспечивают приемлемую погрешность определения массы. Самой низкой погрешностью обладает модель массы Кузьмичева, в структуре которой используется наибольшее (из рассмотренных) число факторов двигателя, однако в целом для восьми рассмотренных моделей корреляции между числом используемых параметров и точностью не выявлено.

В статье с использованием компьютерного моделирования в среде MATLAB Simulink проведен полный факторный эксперимент процесса функционирования агрегата топливной системы авиационного двигателя, в ходе которого выполнена оценка влияния независимых параметров на безотказность агрегата топливной системы воздушного судна. В результате эксперимента получено уравнение регрессии и определены наиболее значимые факторы и их взаимные сочетания, влияющие на параметр отклика.

Исследуется задача оптимального управления движением космического аппарата (КА) при применении предварительного аэродинамического торможения КА в атмосфере и переводе КА на переходную орбиту после его вылета из атмосферы, подаче разгонного импульса характеристической скорости в апоцентре этой орбиты и перевода его на орбиту искусственного спутника Юпитера. В качестве основного критерия оптимальности используется минимизация суммарных потребных энергетических затрат на формирование орбиты.

Разработана методика оптимального управления КА при движении в атмосфере Юпитера, учитывающая специфические особенности динамики полета. При помощи принципа максимума Понтрягина определяются законы управления углом атаки и крена на атмосферном участке движения КА. Учитываются ограничения на максимальные максимально допустимые значения температуры и перегрузки, действующие на КА в процессе движения в атмосфере.

Проведена оценка возможностей и анализ энергетической эффективности применения данного способа выведения КА на орбиту искусственного спутника Юпитера в зависимости от высот условного перицентра. Показано, что для всего рассматриваемого диапазона исходных данных указанный комбинированный способ выведения приводит к энергетическому выигрышу. Энергетические затраты более чем в 2-5 раз меньше по сравнению с ракетодинамическим способом выведения на орбиты с высотами апоцентра меньше 60000 км для КА располагающих аэродинамическим качеством 0,6.

Полученные результаты имеют практическую значимость и могут быть использованы при исследовании планет и их спутников для дальнего космоса в баллистических центрах и научных центрах.

Описан метод расчета среднеквадратических отклонений долготы космического аппарата и периода его орбиты после выполнения большого числа коррекций вблизи геостационарной орбиты. Эти отклонения возникают из-за ошибок измерения параметров орбиты и ошибок исполнения коррекций. Правильность расчёта подтверждена имитационным моделированием.

В статье определена экспериментальная зависимость усилия сверления от числа просверленных отверстий при сверлении монтажных и переходных отверстий в печатных платах. Приведены выражения для расчета температуры в зоне резания и статистические характеристики семейства огибающих максимальных значений температуры вершины сверла. Выявлена дисперсия мгновенного распределения температуры вершины сверла.

В статье представлена имитационная модель для исследования и анализа эффективности функционирования адаптивных сенсорных сетей связи. Приведена структура модели, описаны функциональные возможности и ограничения модели.

В настоящее время наблюдается активный процесс миниатюризации всей космической техники, включая и бортовые системы и комплексы. Бортовые антенно–фидерные устройства также затронул процесс миниатюризации. Учитывая специфику бортовых антенн, появляется актуальная, современная задача по разработке малогабаритной, не выступающей, надёжной, простой и высокотехнологичной антенной системы малых космических аппаратов. Особенно остро ощущается потребность в миниатюрных УКВ бортовых антеннах. Показано преимущество применения микрополосковых (печатных) антенн, изготовленных с помощью печатных технологий, для решения задачи по проектированию малогабаритной, не выступающей бортовой антенной системы малых космических аппаратов.

В статье обосновано предложение использования для наблюдения за воздушной обстановкой многоканальных панорамных оптико-электронных средств. Поставлена задача по распределению полей зрения средства наблюдения в зоне ответственности. Описаны особенности алгоритмов построения поля наблюдения панорамного оптико-электронного средства в зависимости от формы фундаментального параллелограмма решетки размещения центров полей зрения элементов средства наблюдения. Приведены результаты и обоснование целесообразности использования программной реализации разработанных алгоритмов.

Одновременная регистрация аналоговым трактом АФАР космического РСА эхо-сигналов на разных несущих частотах при реализации многолучевых режимов съемки с частотным разделением приемных лучей приводит к искажению геометрии радиолокационного визирования. В статье проанализировано влияние данного эффекта на реализуемые характеристики многолучевого прожекторного и многолучевого сканирующего визирования, а также предложены алгоритмы компенсации данного эффекта за счет специального чередования номиналов несущих частот или оперативного управления положением многолучевой ДН в горизонтальной плоскости.

Рассматривается задача синтеза оптимальной траектории переключаемой системы, аппроксимирующей траекторию движения летательного аппарата (ЛА). Траектория представляется кусочно–гладкой функцией и в общем случае не может совпадать с непрерывной заданной кривой. Разработан алгоритм, осуществляющий поиск кусочно–линейной траектории, которая наилучшим образом аппроксимирует заданную непрерывную кривую для любого начального состояния. В отличие от обычной аппроксимации непрерывных функций, здесь учитывается также и количество переключений аппроксимирующей функции из одного состояния в другое. Каждый переход из одного состояния переключаемой системы в другое требует определенных затрат, которые суммируются в функционале качества. Приведены примеры численной реализации алгоритма.

Исследуется простейшая прогнозная модель временного ряда. Выведены формулы для прогноза по данной модели в случаях, когда исходный временной ряд представляет собой одиночный импульс, линейное воздействие или параболическое воздействие. Показано, что только в случае одиночного импульса модель дает удовлетворительные результаты в смысле адекватности прогноза.

В статье формулируется и решается задача непрерывного контроля безопасности посадки самолёта в продольном канале управления после начала снижения по глиссаде при действии вертикального ветра и ошибке пилотирования. Компьютерное моделирование показало, что предложенная функция опасности при посадке имитирует нарастание тревоги у лётчика и её снижение при ликвидации опасных полётных ситуаций.

Предложена архитектура комплекса управления бортовым оборудованием и архитектуры комплектующих изделий, входящих в его состав, с применением концепции распределенной интегрированной модульной авионики. Комплекс выполняет функции самолётных систем с назначенным уровнем гарантии проектирования «A». Данный подход позволяет сократить массу кабельной сети самолёта, повысить помехозащищённость передаваемой информации и увеличить надёжность работы комплекса в целом.

Представлено описание разработанной имитационной модели импульсного лазерного дальномера, установленного на самолете-носителе. Описаны основные структурные части данной модели. На примере трех оптико-геометрических моделей различных аэродинамических объектов оценены оптимальные длительность лазерного импульса и частота выборки фотоприемного устройства лазерного дальномера, в качестве критериев были выбраны максимальная дальность работы и точность измерения дальности.

Проектирование и развитие крупномасштабных автоматизированных систем (АС) всегда связано с преодолением большого числа неопределённостей, структурирование которых часто осуществляется за счёт использования практики стандартов и моделирования в рамках направления Systems & Software Engineering. Методы анализа больших систем (БС) предполагают их декомпозицию в контексте структурной и/или функциональной парадигм, которые позволяют рассматривать полученные составляющие как объекты для моделирования, функционального, имитационного (ИМ) и т.д. При проектировании АСУ космодрома регионального уровня возникает необходимость оптимизации принимаемых решений. Подобные системы функционируют всегда и непрерывно, независимо от уровня автоматизации. В этом смысле время их действия обладает мощностью континуума. Поэтому в настоящей работе предлагается методика моделирования именно в жизненном цикле (ЖЦ) большой АС космодрома, в том числе с использованием имитационной модели для оптимизации ключевых показателей эффективности (КПЭ) системы.

В работе рассмотрена задача о движении волчка Ковалевской в неевклидовом пространстве. Применяя, как и в евклидовом случае, рассмотренном в классических работах Ковалевской и Кеттера, нетривиальные преобразования фазовых переменных, включающее как обобщенные координаты, так и сопряженные импульсы, найдены уравнения Абеля–Якоби и приведены разделяющиеся переменные на плоскости.

В статье представлены экспериментальные данные о потоке в газовом эжекторе и результаты численных экспериментов. Дан полный набор экспериментальных данных (в статье и указанных ссылках), пригодных для верификации вычислительных моделей, в том числе на нестационарных режимах. Приведены результаты численного эксперимента с использованием программы, разработанной Крюковым И.А. и Ивановым И.Э., и реализующей метод С.К.Годунова, и пакета программ FlowVision. В расчетах получены режимы с колебанием давления в вакуумной камере и перемещением точки отрыва псевдоскачка. Отмечена проблема адекватного воспроизведения в численном эксперименте частотных характеристик колебаний.

В статье приведен принцип построения общей методики расчета энергоблока стендового варианта ядерной энергодвигательной установки космического назначения на переходных режимах работы, которая основана на комплексной физико-математической модели энергоустановки. Определен набор независимых переменных и параметров, характеризующих нестационарные режимы энергоустановки. Приведена общая схема физико-математической модели, описан алгоритм расчета параметров замкнутого газотурбинного контура на примере стендового варианта.

Активная транспортировка объектов космического мусора при помощи космических буксиров на тросовой связи является одним из перспективных методов очистки околоземного пространства. При разработке подобных транспортных систем необходимо учитывать особенности объектов космического мусора, в частности, наличие упругих элементов конструкции, остатков топлива. В представленной статье рассматривается задача увода объекта комического мусора типа орбитальная ступень с остатками топлива. Исследуется влияние остатков топлива на безопасность процесса увода такого объекта. В статье получены уравнения движения в центральном гравитационном поле механической системы, состоящей из космического буксира, объекта космического мусора и троса. Найдены стационарные решения уравнений движения, построены линеаризованные уравнения в окрестности устойчивых стационарных решений. Приведены результаты численного моделирования, показывающие близость аналитических решений линеаризованных уравнений и численных решений исходных уравнений движения. Полученные линеаризованные уравнения могут быть полезны для определения параметров транспортной системы, обеспечивающих безопасный увод космического мусора.

При эксплуатации под нагрузкой в течение длительного времени в материале могут проявляться такие реологические эффекты как ползучесть и релаксация, что может приводить к длительному разрушению, поэтому важным является анализ закономерностей деформирования полимерных композиционных материалов с учетом фактора времени. В настоящей работе рассмотрены модели, применяющиеся для описания реологических эффектов, показаны их достоинства и недостатки. Предложена модель на основе матричных уравнений теории слоистых пластин и соотношений наследственного типа, позволяющая установить зависимость деформаций от времени при переменном во времени нагружении, выполнен расчет для углепластиков БМИ-3/3692 и КМУ-4Л. Показано хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных.

В работе рассмотрены особенности моделирования явлений динамической аэроупругости – флаттера и бафтинга на динамически подобных моделях (ДПМ) в аэродинамических трубах (АДТ) в трансзвуковом диапазоне чисел М. Даны рекомендации для выбора критериев подобия, выполнение которых необходимо при проектировании, изготовлении и испытаниях ДПМ в трансзвуковых АДТ для получения достоверных результатов эксперимента и переноса их на натурную конструкцию.

Представлены математические модели, позволяющие проверять влияние конструкторско-технологических решений на величину тепловыделения на токосъемных устройствах. Аналитически установлена связь между потерей энергии на тепловыделение и величиной контактных сопротивлений в токосъемном устройстве. Доказана корректность методики путем верификации полученных данных и сравнения их с экспериментальными результатами.

В статье рассмотрены три модели относительного движения воздушной цели. На основе данных полунатурного моделирования и метода спектрального анализа определена эффективная ширина спектра случайных процессов углового ускорения и рывка при выполнении воздушной цели боевого разворота. Методом статистического моделирования для каждого алгоритма оценен прирост показателя точности фильтрации.

В статье изложена методика формирования рациональных законов управления маневренным летательным аппаратом при выполнении разворотов в горизонтальной плоскости. В качестве объекта исследования выбран полет легкого маневренного самолета. За основу при решении задачи определения рациональных траекторий полета приняты положения прямого вариационного метода. Отличительной чертой предложенной методики от существующих является способ формирования законов управления летательным аппаратом. При этом управляющие функции по крену и нормальной скоростной перегрузке определяются исходя из потребных ускорений для отслеживания базовой траектории, а управление тангенциальной перегрузкой – из особенностей маневрирования в горизонтальной плоскости. В связи с этим обеспечивается возможность более полной реализации заложенных в конструкцию летательного аппарата летно-технических характеристик (характеристик маневренности). Использование данной методики возможно при разработке систем интеллектуальной поддержки принятия решения летчиком, а также систем автоматического управления летательным аппаратом.

Современные системы автоматизированного проектирования позволяют создавать трехмерные модели узлов и деталей в процессе конструирования различных технических систем, в том числе и навигационных приборов. Разработанные трехмерные модели могут быть использованы для проведения расчетов механических характеристик методом конечно-элементного анализа, а так же для быстрого прототипирования с использованием аддитивных технологий. В статье рассматривается методика конструирования навигационных приборов с учетом описанных преимуществ трехмерного моделирования. Рассмотренная методика может быть рекомендована для обучения студентов основам конструирования.

В работе рассматривается один из возможных подходов к решению задачи контроля и диагностики бортовых систем летательных аппаратов. Анализ доступных публикаций [2, 4, 9] по теме работы показал, что постановка задачи диагностики предполагает знание текущих значений вектора состояния динамических систем. Однако, измерение всех координат вектора состояния не всегда является возможным. Во-первых, такая ситуация может возникнуть из-за отсутствия «точек доступа». Во-вторых, если результаты измерения некоторых координат вектора состояния содержат «недопустимые» ошибки, не позволяющие их использовать для решения задач контроля и диагностики объектов.

Предложенный подход предполагает наличие дефицита точек контроля, но требует выполнения условий наблюдаемости Р. Калмана, позволяющего восстанавливать все координаты вектора состояния. В этой связи поставленная задача объединяет три задачи: задачу оценки координат вектора состояния, задачу определения изменившихся параметров объекта и задачу определения моментов возникновения этих изменений (моментов «разладки»). Решение первой задачи традиционно связано с построением фильтра Р. Калмана. Для решения второй задачи предлагается использовать уравнения параметрической чувствительности , а для локализации моментов времени наступления таких «разладок» использовать разложение функций параметрической чувствительности в ряды Фурье по ортонормированному вейвлет-базису.

Результаты математического моделирования решения задачи контроля и диагностики простейших линейных динамических систем подтвердили работоспособность предложенного подхода.

В статье описаны особенности построения алгоритма анализа цифровой информации, поступающей из системы управления по магистральному последовательному интерфейсу, с целью автоматизации формирования рабочей программы контрольно-проверочной аппаратуры. Приведены блок-схемы алгоритмов и результаты.

Рассматривается задача обработки информации в измерительно-информационных системах беспилотных летательных аппаратов. Истинный сигнал наблюдается искаженным низкочастотным сигналом, близким по характеристикам к истинному. Построены оптимальный и приближенно-оптимальный алгоритмы обработки информации, основанные на «отбеливании шумовой помехи». Приводится пример математического моделирования и иллюстрируется работа приближенно-оптимального алгоритма фильтрации.

Статья посвящена вопросам совершенствования систем единого времени с целью обеспечения непрерывного и устойчивого управления космическими аппаратами. Рассмотрены основные направления модернизации системы единого времени наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами, а также особенности и перспективы реализации систем единого времени при использовании каналов передачи данных систем спутниковой связи «Приморка» и спутниковой навигационной системы «Глонасс». Показано, что использование этих систем позволяет осуществлять синхронизацию наземных автоматизированных комплексов управления космическими аппаратами с заданной точностью при выполнении требований к устойчивости и непрерывности при минимальных финансовых затратах.

В работе предложен блочный алгоритм усреднения циклических периодограмм для формирования при помощи временного сглаживания оценок циклической спектральной плотности мощности (ЦСПМ) сигналов, обрабатываемых в бортовых вычислительных комплексах летательных аппаратов. Исследованы особенности формирования матрицы оценок ЦСПМ, исключающей пропуски по циклической частоте за счёт учета формы и эффективной ширины элементов разрешения, заполняющих область носителя ЦСПМ. Так же в работе дано теоретическое описание предложенного алгоритма и приведены результаты имитационного численного моделирования, демонстрирующие его работу на примере смеси амплитудно-модулированных сигналов, в которых в качестве информационных модулирующих компонент используются стационарные случайные процессы. Анализ полученных с использованием предложенного алгоритма циклических характеристик позволил определить количество сигналов в смеси, значения соответствующих им несущих частот, получить отдельно периодограммы каждого из процессов, а также сделать вывод о статистической независимости процессов.

В статье рассматриваются модели распространения радиоволн в условиях городской застройки. Показано, что существующие модели не отвечают случаю низко расположенных антенн передатчика, что соответствует их применению для проектирования и планирования мобильных эпизодических сетей. На основе экспериментальных исследований на частоте 870 МГц, проведенных в г. Зеленограде, определены значения коэффициентов и предложена модификация Стэндфордской модели SUI для городской среды для случаев высоты подвеса передающей антенны до 10 м. Показано, что в городских условиях радиосигнал затухает пропорционально четвертой степени расстояния при высоте подвеса передающей антенны не менее 3 м.

В работе рассматривается одна из проблем, возникающих в микрополосковых антенных решетках, используемых, в том числе, в различных системах спутниковой службы исследования Земли, – явление «ослепления», при котором решетка перестает излучать. Для определения возможных углов сканирования, при которых это явление может возникнуть, предлагается использовать метод, основанный на связи поверхностных волн, возбуждаемых в подложке, с излучаемой модой решетки при возникновении «ослепления». Приводятся диаграммы излучателей в бесконечных решетках при различных диэлектрических подложках и углах сканирования, свидетельствующие о полном совпадении прогнозируемых углов и углов, при которых реально проявляется явление «ослепления». На основе рассмотренного метода формулируются условия, накладываемые на параметры антенной решетки, для отсутствия углов ослепления в диапазоне углов сканирования. Эти условия определяют как расстояние между излучающими элементами, так и параметры диэлектрической подложки.

С учетом тенденций развития мобильных самоорганизующихся сетей связи, в течение последующих нескольких лет увеличится количество технологий и систем связи, использующих принцип построения сетевой инфраструктуры без использования базовой станции, следовательно, выявляется все больше задач, которые должны быть решены на канальном уровне разрабатываемой системы связи. Отсутствие базовой станции в топологии сети создает задачу построения маршрута доставки сообщений [1]. Мобильность узлов сети накладывает дополнительные ограничения на систему связи, поскольку возникает задача передачи служебных и информационных кадров в условиях непостоянного соединения между узлами. В данной статье рассмотрены основные положения известных алгоритмов доступа к среде: возможных для реализации в мобильных самоорганизующихся сетях и разработанных специально для вышеуказанных сетей связи. Выполнено исследование их эффективности путем моделирования данных алгоритмов в программной среде Network Simulator 3. На основе проведенной работы указаны рекомендации по разработке алгоритма доступа к среде для мобильных самоорганизующихся сетей и поставлены задачи к дальнейшим исследованиям.

На сегодняшний день в инженерной практике широко используются программные пакеты для автоматизации инженерных расчетов. В их число входят системы, позволяющие решать сложные задачи вычислительной гидро-газодинамики. Специфика применяемого в них математического аппарата накладывает определенные ограничения в процессе работы. Так, на данный момент не существует универсальной математической модели, которая бы достоверно описывала все особенности турбулентных течений для всего спектра задач. Вместо этого существует большое количество полуэмпирических моделей, которые хорошо коррелируются с экспериментальными исследованиями только для определенного класса задач.

Наиболее широкое распространение получили модели осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса. Данные модели, в то же время, имеют большое число вариаций, многие из которых нашли свое применение и в коммерческих программных пакетах. Такое разнообразие создает проблему выбора наиболее подходящей модели для конкретного решаемого случая, поэтому верификация и валидация является неотъемлемой частью процесса численного моделирования турбулентных течений.

Целью данной работы является методика выполнения верификации и валидации расчета течения в проточной части камеры сгорания газотурбинного двигателя с поперечной системой вихреобразования. Авторами выполнен обзор наиболее актуальных моделей турбулентности, используемых в программных пакетах вычислительной гидро-газодинамики. Перечислены их достоинства, недостатки и ограничения, связанные с вводимыми эмпирическими данными.

На основе построенной модели камеры сгорания, создана натурная модель для проведения гидродинамических исследований и расчетная сетка конечных элементов для выполнения расчетов в программной среде.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований и результаты, полученные с помощью численных методов. Проведено их сопоставление и анализ. Исходя из этих данных, были выделены две модели соответствующие выбранному доверительному интервалу.

Следующим этапом выполнялась валидация моделей турбулентности, в результате которой была дана качественная оценка кинетике течения во всей расчетной области.

По итогу верификации, из всех рассмотренных моделей наилучшее соответствие с экспериментами обеспечивают SST k-w и стандартная k-e модели.

В результате валидации удалось установить, что модель SST k-w более корректно воспроизводит кинетику течения в проточной части камеры сгорания с поперечной системой вихреобразования.

Приведены методики оценок производных от коэффициентов аэродинамических сил и моментов по компонентам угловой скорости на основе экспериментов на установке, осуществляющей вращение модели самолета с постоянной угловой скоростью, коллинеарной вектору скорости набегающего потока аэродинамической трубы. Даны примеры определения вращательных производных для модели пассажирского самолёта в широком диапазоне углов атаки.

В статье приведено описание модели разнесенной радиолокационной системы с некооперируемыми источниками излучения, приемный пункт которой интегрирован с национальными техническими средствами контроля испытаний стратегических ракетно-космических вооружений зарубежных государств. Использование модели позволит в интересах расширения разведывательно-информационных возможностей выбрать рациональный вариант применения национальных технических средств контроля в финишных районах испытательных ракетных полигонов иностранных государств. Представлены результаты решения задачи оптимизации расположения национальных технических средств контроля в целях удовлетворения требований к точностным показателям системы.

Работа посвящена актуальной теме увеличения надёжности функционирования пула распределённых сервисов с применением технологии контейнерной виртуализации. В рамках решения задачи предложен вариант реализации инфраструктуры виртуальных контейнеров, функционирующих в условиях изменяющейся нагрузки. В состав инфраструктуры включены средства развёртывания, сопровождения, отслеживания событий виртуальных контейнеров и реакции на них. Предложения в части инфраструктуры дополнены системными решениями в отношении реализации сервисов, а именно, описанием технологии децентрализованного обмена данными между виртуальными контейнерами и протоколов маршрутизации сетевых пакетов в условиях множественной аренды виртуальных контейнеров разным организациям.

В статье предложена схема проведения автоматизированного исследовательского тестирования программного обеспечения расчета и контроля полетного задания (ПО РКПЗ). Схема тестирования реализована с учетом возможных сбоев в работе тестируемых программных модулей и основана на определении приоритетов исходных данных. Предложен способ определения приоритетов на основе показателя вычислительной устойчивости исследуемых задач. Разработанная схема позволяет уточнять область варьирования исходных данных и тем самым эффективнее использовать отведенное на этап тестирования время и получать качественную оценку работоспособности программного обеспечения расчета и контроля полетного задания.

Построена математическая модель лазерной локации космического аппарата, оснащенного ретрорефлектором нового типа, у которого за счет изменения технологии изготовления максимум кольцевой диаграммы направленности отраженного светового импульса смещен на 1, 2 угловой секунды относительно центрального луча. Проведенный численный анализ показал, что для достижения наиболее благоприятных условий лазерной локации такая величина смещения недостаточна. Из результатов численных расчетов следует, что для высокоорбитальных космических аппаратов (высота орбиты от 6000 км до 34000 км) максимум кольцевой диаграммы направленности должен быть смещен примерно на 5 угловых секунд, а для низкоорбитальных аппаратов (высота орбиты от 300 км до 550 км) примерно на 9,7 угловой секунды.

Полимерные композиционные материалы применяются в широком спектре изделий авиационной и ракетно-космической техники. Многие детали представляют собой криволинейные балки, работающие на изгиб. Однако, в связи с ярко выраженной анизотропией свойств, поведение композиционных материалов в подобных деталях значительно отличается от металлов, но при этом нет аналитических математических моделей, во всей полноте описывающих напряженно-деформированное состояние подобных слоистых конструкций. В настоящей работе предложена модель определения напряжений в слоистой криволинейной композитной балке. Показано, что максимальные значения напряжений определяются изгибающим моментом и геометрическими параметрами балки. Определено, что для композитной балки наиболее опасной является центральная часть, в которой наиболее вероятно расслоение. Выработаны рекомендации по повышению несущей способности криволинейных балок.

Задача оценки максимально возможных величин изменения положения центра давления при малом угле атаки при заданном ограничении величин искажений поверхности гиперзвуковых летательных аппаратов, имеющих форму острого конуса, путем линеаризации сведена к математической задаче определения нормы линейного оператора-функционала. Приведено интегральное выражение линейного функционала, определяющего изменение положения центра давления для заданного изменения формы конуса. Получено интегральное выражение нормы указанного оператора-функционала для заданной ограничительной функции вариаций поверхности. Приведены численные оценки возможного изменения положения центра давления для острого конуса. Проведено сравнение результатов определения величин приращений Δx_ƒ положения центра давления для острого конуса с θ_k=10° при заданном ограничении допустимых вариаций поверхности на основе различных подходов. Показано, что предложенная в работе методика позволяет получать существенно большие величины вариаций δx_ƒ.

В настоящее время в технике наблюдается тенденция по внедрению и использованию энергосберегающих технологий, поиску альтернативных источников энергии. Применительно к гидравлике актуальным является эффективное использование энергии, подводимой от источника к потребителю. Широко применяемое пропорциональное регулирование, заключающееся в изменении сопротивления на пути энергетического потока к исполнительному элементу, с энергетической точки зрения является невыгодным. Объёмный способ регулирования энергетически оправдан, но предполагает применение дорогостоящих гидравлических насосов переменной производительности и требует в процессе эксплуатации чистую рабочую среду. Особый интерес представляет дискретный способ регулирования, при котором поток жидкости попеременно подключается к исполнительному элементу гидропривода. Для этого используются клапаны дискретного действия, которые относительно просты, надёжны, нечувствительны к загрязнению и имеют малую стоимость. В статье описана математическая модель гидропривода с дискретным клапаном и коммутируемой инерционной трубкой для подъёма грузов. В результате моделирования динамических процессов в пакете MATLAB/Simulink рассчитаны переходные процессы, возникающие при работе гидропривода. Проанализировано влияние на эффективность (КПД) гидропривода частоты срабатывания клапана в напорной линии, коэффициента заполнения импульса (скважности), диаметра и длины инерционной трубки. Дана оценка качества регулирования при движении выходного звена гидропривода с грузом по заданной траектории. Полученные результаты могут быть полезны при выборе схем гидропривода с более высоким коэффициентом полезного действия.

Обсуждаются достоинства и недостатки двухфюзеляжной компоновочной схемы самолета применительно к пассажирскому и грузовому самолету. Отмечаются особенности аэродинамики и конструктивно-силовой схемы самолета, влияющие на его аэродинамическое и весовое совершенство, и отличия от самолетов традиционных схем, в том числе характеристики управляемости, связанные с возрастанием момента инерции относительно продольной оси, особенностям управления движением по земле и с появлением специфических форм свободных колебаний самолета.

Предложена методология прецизионной подстройки пространственных положений элементов конструкции космического аппарата, которая основана на разработанных: методе и алгоритме измерений по контролю точности перемещения устройства регулировки по шести степеням свободы и методике, включающей в себя способ и программное обеспечение обработки получаемых результатов. Метод измерений положений по каждой контрольной точке основан на предлагаемом алгоритме, что позволяет определять фактическое перемещение с точностью, обеспечиваемой координатно-измерительной машиной. Методика обработки результатов измерений с применением разработанного способа вычисления перемещений позволит обеспечить повышение точности юстировки всего комплекса конструктивных элементов и оценку взаимовлияния отдельных приводов многостепенного устройства регулировки на точность настройки взаимных положений и геометрических параметров систем космического аппарата в целом.

В работе исследована работа высокочастотного ионного двигателя, использующего в качестве рабочего тела смесь газов верхних слоёв атмосферы, который может применяться для компенсации аэродинамического торможения низкоорбитального космического аппарата. Проведено моделирование рабочих процессов в двигателе, проанализированы основные его характеристики и с учетом геометрии космического аппарата показана принципиальная возможность существования аппаратов с прямоточным электроракетным двигателем.

Статья посвящена анализу изменения характеристик малоразмерных газотурбинных двигателей при использовании двухступенчатого осецентробежного компрессора вместо одноступенчатого центробежного и анализу современного уровня параметров цикла малоразмерных газотурбинных двигателей. На начальном этапе работы было выявлено, что даже небольшое улучшение параметров цикла современных малоразмерных двигателей приведет к значительному улучшению основных характеристик. Моделировались двигатели со средними параметрами в своем классе: расход воздуха 650 г/с, температура газа 1100К. Для одноступенчатого центробежного компрессора степень сжатия на расчетном режиме была принята 4 на уровне лучших серийных аналогов, для осецентробежного 5,7. Анализ полученных высотно-скоростных характеристик показал, что при использовании осецентробежного компрессора вместо центробежного можно ожидать улучшения основных параметров (стендовой тяги, удельной тяги, удельного расхода топлива) двигателя до 10-15% во всем диапазоне скоростей и высот.

На основе физической модели двухзвенного тягача представлена его расчётная схема и математические модели для разных скоростных режимов движения по грунту с регулярными неровностями, которые можно применять при исследовании плавности хода двухзвенного тягача в зависимости от скорости его движения. Математические модели приведены для разных вязкоупругих характеристик сцепного устройства, по ним исследуется плавность хода агрегата при резонансных режимах движения двухзвенного тягача. Исследование плавности хода проводится на основе кривых интенсивности, которые строятся на базе амплитудно-частотных характеристик, полученных по результатам решения систем дифференциальных уравнений аналитическим комбинационным методом или численным методом Рунге-Кутта.

В статье рассматривается алгоритм расчета оптимального маршрута БПЛА на взвешенном графе реперных точек на местности с применением генетического алгоритма. Алгоритм основан на построении целевой аналитической функции нескольких переменных в виде суммы функций заданных на ребрах и на вершинах математического графа. Аргумент целевой функции, минимизирующий ее значение, представляет собой последовательность номеров реперных точек оптимального замкнутого маршрута. Статья отражает взаимосвязь прикладной задачи мониторинга объектов на местности БПЛА с математической задачей оптимизации на графах средствами генетического алгоритма.

Рассмотрена прикладная задача мониторинга области с помощью группы квадрокоптеров. Задачи решается в два этапа. На первом этапе решаем задачу поиска оптимальных маршрутов для каждого квадрокоптера. Задача является разновидностью задачи коммивояжера для группы объектов в трехмерном пространстве и относится к классу NP-трудных вычислительных задач. Для решения задачи применяем вариационный генетический алгоритм. На втором этапе решаем задачу синтеза управления квадрокоптерами для их оптимального движения по найденным маршрутам. Для решения задачи синтеза используем новый метод символьной регрессии, метод вариационного аналитического программирования.

Работа посвящена исследованию особенностей дистанционного сервоуправления самолётом транспортной категории в продольном канале. Предложена структура системы управления самолётом с двумя гидросистемами и применением дистанционно управляемых серворулей на рулях высоты в качестве аварийного управления. Обоснованы требования к безопасному переходу на аварийное сервоуправление, а также к рулевым приводам, необходимые для обеспечения безопасного завершения полёта. Получены оценки лётчиков характеристик управляемости самолёта при сервоуправлении. Проведена оценка шарнирных моментов руля высоты и серворуля при их совместном отклонении.

В статье представлены результаты использования многоканальных космических снимков со спутников OrbView-2 и Envisat для анализа годовой динамики вегетационной активности в 12 тестовых полигонах Волго-Ахтубинской поймы на основе общепринятого индекса FAPAR за десятилетний период с 1997 года, включающий засушливый летний сезон 2006 года. Рассмотрена возможность использования общедоступных данных с метеостанций Всемирной метеорологической организации о годовой температуре в дополнение к спутниковым снимкам. По результатам исследования сделан вывод о том, что учёт данных о температуре хотя и приводит в большинстве случаев к уточнению модели годовой динамики вегетационной активности, не даёт существенного улучшения точности, повышая при этом требования к объёму исходных данных для анализа. Приведены количественные результаты.

Статья посвящена проблеме распознавания принимаемых кодированных последовательностей радиосигналов. Традиционно в системах связи для обнаружения и обработки шумоподобных сигналов используются корреляторы или согласованные фильтры. Обе модели параметризованы порогом обнаружения. Оптимальность традиционных методов по количеству правильных и ложных обнаружений доказана для случая, когда шум в среде передачи является аддитивным Гауссовским. Для улучшения качества распознавания сигналов в среде с помехами общего вида предлагается использовать нейронную сеть. Предполагается, что качество распознавания будет лучше, чем при традиционном использовании автокорреляционной функции так как в процессе обучения нейронной сеть способна запомнить особенности помех в канале связи, и, следовательно, использовать полученную модель на этапе классификации сигналов. В данной работе также приводится схема эксперимента, позволяющего подтвердить данное предположение.

В статье приводится анализ взаимодействия электромагнитных волн в режиме радиоимпульсных сигналов со средой над углеводородными залежами. Выведен тензор диэлектрической проницаемости анизотропной среды над залежью в режиме радиоимпульсных сигналов на основе квазигидродинамического подхода с использованием многочастичных электронно-ионных токов. Проведен анализ комбинационных составляющих компонентов диэлектрической проницаемости среды над углеводородами для электромагнитных волн с правой и левой круговыми поляризациями, что повышает информативность методов оконтуривания и выделения углеводородных залежей. Показано, что результаты исследований могут быть использованы для идентификации среды над залежами по характеру и величине суммарной и разностной компонент диэлектрической проницаемости анизотропного слоя.

Рассмотрен алгоритм генерации m-последовательностей и кодов Голда, использующихся в системах расширения спектра. Коды Голда отличаются небольшим уровнем взаимной корреляцией между последовательностями в ансамбле, что позволяет использовать их для разделения абонентов системы связи. Максимальное количество абонентов в системе зависит от количества последовательностей в кодовом ансамбле. Генерация всех возможных последовательностей Голда одинаковой длины является актуальной практической задачей. Использование классического метода генерации (основанного на представлении генератора в виде РСЛОС) становится неоптимальным при генерации ансамблей последовательностей больших длин (N>2¹⁰–1 ). В статье рассмотрен алгоритм генерации кодов Голда с использованием алгоритма Берлекэмпа-Мэсси и децимаций, определенных для генерации рассматриваемых кодов. В статье приведено количество двоичных примитивных полиномов, а также составлен список с количеством уникальных пар полиномов для длин кодов до m ≤ 16 , образующих коды Голда. Представлен полный список предпочитаемых пар примитивных полиномов для длины кода N = 2¹⁰–1 . Приведен пример поиска предпочитаемых пар примитивных полиномов степени m = 5. Приведено количество пар полиномов для генерации кодов, подобных кодам Голда, для степеней порождающих полиномов m = 8 и m = 12.

В статье рассматриваются технические характеристики современных космических аппаратов (КА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с точки зрения организации радиоканала «Космос-Земля». Выявлена проблема несоответствия достижимой в настоящее время пропускной способности спутникового канала объему передаваемой информации с КА ДЗЗ. Определены перспективные методы повышения пропускной способности и современные тенденции: рассмотрены применяемые методы модуляции и помехоустойчивого кодирования в Х-диапазоне частот, а также возможность перехода в К-диапазон. Сделаны выводы о дальнейших перспективах проектирования высокоскоростных радиолиний передачи информации в канале «Космос-Земля» систем ДЗЗ и предложены способы повышения их пропускной способности.

В статье рассмотрено построение фильтра калмановского типа (ФКТ), позволяющего получать оценки позиционирования и ориентации управляемого высокодинамичного объекта, использующего измерения навигационного приемника ГНСС и блока акселерометров, расположенных на вращающейся рамке.

Показано, что в этом случае, построение ФКТ не вызывает математических трудностей, применяемый адаптивный элемент ФКТ позволяет отслеживать курсовые маневры объекта, а вращение рамки позволяет производить оценку ориентации даже при прямолинейном и равномерном движении центра рамки.

Перспективным направлением совершенствования системы организации и управления воздушным движением является реализация концепции — связь, навигация, наблюдение и организация воздушного движения разработанной международной организацией гражданской авиации. Данная концепция основывается на принципах радиовещательного автоматического зависимого наблюдения, которое представляет собой цифровую систему передачи воздушным судном параметров траекторного движения по данным глобальной навигационной спутниковой системы. Для решения задач высокоточного местоопределения и обеспечения безопасности полетов используется наземная система функционального дополнения. На основе методов многокритериальной оптимизации синтезирован алгоритм управления траекторией воздушного судна в районе аэродрома. Показано, что разработанный алгоритм позволяет находить компромиссное решение при векторном критерии оптимизации. Сформулированы предложения по построению пространственных траекторий с целью достижения высокой точности навигационных определений.

В работе рассматривается подход к решению задач конкурентного анализа. Разработана модель глобальной конкуренции в аэрокосмической отрасли, отличающаяся введением в игру новых сил конкурентной борьбы: комплементоров и инфлюенторов. Предложена методика анализа конкуренции на основных этапах жизненного цикла продукции – а) научно-техническом, б) технологическом и в) рыночном. Разработаны математические методы проектирования конкурентной стратегии, поведения интеллектуальных агентов, прогнозирования состояния отраслевых рынков, количественной оценки показателей конкурентоспособности производителей высокотехнологичной продукции. Разработан программно-вычислительный комплекс Competiton на основе модели глобальной конкуренции, состоящий из модуля автоматизированного сбора данных и системы поддержки принятия решений.

В работе представлены разработанные алгоритмы решения задачи уменьшения заметности группы беспилотных летательных аппаратов (БЛА), за счет применения различных построений. Проведен сравнительный анализ различных сценариев применения группы в различных построениях. Предложен алгоритм перестроения группы, ориентированный на использование малоразмерных мультироторных БЛА. Продемонстрированы результаты компьютерного моделирования работы алгоритма перестроения.

Исследуется задача оптимального управления угловым движением космического аппарата (КА), который представляет собой абсолютно твердое тело стабилизированное вращением. Основная цель управления – минимизация энергозатрат, характеризуемые интегрально-квадратичного функционалом. Используя принцип максимума Понтрягина (ПМП), получено семейство нетривиальных первых интегралов для нормальных экстремалей. Получены дифференциальные уравнения для экстремалей, не зависящие от сопряженных переменных и определяемые исключительно вектором угловой скорости. Представлены частные случаи аналитических решений для решаемой задачи оптимального управления.

Приведены результаты многолетней работы по созданию отраслевого банка данных (БД) ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» по конструкционной (реализуемой в конструкции в ожидаемых условиях эксплуатации) прочности применяемых для изготовления основных и ответственных деталей авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) металлических сплавов, предназначенного для накопления, хранения сведений по их характеристикам. БД содержит характеристики большого количества материалов (более 120 наименований), необходимые для расчётов статической прочности и циклической долговечности, динамических характеристик и ресурса деталей ГТД в широком диапазоне условий их нагружения и эксплуатации. БД разработан на базе программного комплекса «Granta MI platform» и состоит из нескольких разделов, содержащих справочную информацию, результаты испытаний, результаты статистической обработки и расчетные характеристики. Описаны структура БД, функциональные возможности, особенности взаимодействия пользователей. Разработана структура раздела БД по металлическим образцам из заготовок, изготовленным с помощью аддитивными технологиями.

В статье рассматриваются варианты реализации системы автовзлета-автопосадки малых автономных БЛА. Обосновывается возможность использования систем на основе компьютерного зрения с применением технологий «оптического захвата» маркерных меток. Показано, что при любом расположении камер в системе автовзлета-автопосадки для облегчения локализации ключевых точек беспилотного ЛА или посадочной полосы системами CV необходимо использовать маркеры. Проанализированы различные способы расположения маркеров и варианты реализации маркерных меток.

В работе рассмотрены алгоритмы поиска событий в видео. Задача поиска событий сведена к задаче сегментации видео. Введено понятие аномалии в видео. Предложен метод поиска событий, основанный на сравнении скользящих средних с окнами разного размера. Проведено сравнение этого метода с другими методами поиска аномалий. Предложен язык потоковой обработки видео, описана его грамматика. Приведены примеры использования этого языка. Сформулирована теорема о нечетких дубликатах видео.

Данная статья посвящена разработке методики автоматизированного проектирования как конструкций трубопроводов летательных аппаратов в трехмерном пространстве, в том числе и различных сложных трубопроводных систем, так и моделированию процесса магнитно-импульсного деформирования и образования неразъемных соединения трубопроводов между собой из однородных и разнородных материалов с применением САПР. Для этого применяется компьютерное твердотельное моделирование с решением динамической задачи образования соединений при варьировании различными параметрами конструкции, характеристиками материалов и параметрами магнитно-импульсного деформирования. Решение позволяет подобрать эффективные с точки зрения качества соединений режимы деформирования для образования требуемых параметров сварки в холодном состоянии в зонах контакта трубчатых конструкций.

В статье рассмотрено решение проблемы автоматизации проектирования компоновок приборного оборудования в технических отсеках летательных аппаратов (ЛА) с учетом технологичности, под которой понимается обеспечение зон обслуживания. Цель исследования – разработка методов и алгоритмов, обеспечивающих доступ монтажных инструментов и рабочее пространство при монтаже и техническом обслуживании уже размещенного оборудования. Метод решение – геометрическое моделирование как размещенных объектов, так и монтажного оборудования и траектории его перемещения. Таким образом как монтажное оборудование, так и траектории перемещения рассматриваются как компонуемые объекты, пересечение которых с другими объектами недопустимо. В качестве метода моделирования использованы рецепторные геометрические модели, дискретизирующие пространство размещения. Выбор рецепторных моделей обусловлен тем, что твердотельная модель всех мгновенных положения монтажного инструмента в процессе его доставки и работы является геометрически чрезвычайно сложной. На основании рецепторной расчетной модели разработана процедура определения траектории перемещения монтажного инструмента или же установление факта невозможности обслуживания конкретного объекта, что говорит о неудовлетворительном (нетехнологичном) данном конструктивном решении.

В статье рассматриваются проблемы, которые возникают при физическом и математическом моделировании посадки космических аппаратов на грунт Венеры. В этом случае для моделирования процесса посадки используются земные грунты-аналоги. В работе сравниваются районы посадок советских космических аппаратов «Венера −9, −14» и «Вега 1-2» и перспективные районы для посадки на Венеру будущих аппаратов, рассматриваются некоторые физические и математические модели, применявшиеся при разработке посадочных аппаратов. Целью данной работы является анализ проблем, возникающих при моделировании посадки космических аппаратов в новых районах Венеры, обсуждается возможность использования опыта, накопленного в АО «НПО Лавочкина».

Рассматриваются вопросы, связанные с формализацией задачи планирования целевых операций группировки разнотипных КА ДЗЗ и разработкой комплекса взаимоувязанных математических моделей, необходимых для построения специализированного программного обеспечения, позволяющего формировать оптимальные программы управления съемкой в реальной объектовой обстановке на заданном интервале планирования. Предложен подход к решению задачи планирования для группы однотипных космических аппаратов (КА). Вводится критерий эффективности плана в виде линейной свертки нормированной информационной эффективности и относительных затрат бортового ресурса группы однотипных КА. Решение задачи планирования целевого функционирования группировки разнотипных КА сводится к последовательному решению задач планирования для групп однотипных КА, входящих в состав исходной группировки.

Исследование относится к области автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства в самолетостроении. Предложена методика идентификации объектов структуры электронной модели изделия по формализованным параметрам. Для этого применяется метод контурного распознавания образов, позволяющий выделить геометрические примитивы ограничивающие поверхности, образующие контур каждого конструктивного элемента. Таким образом возникает необходимость в разработке структурно-геометрической модели изделия. Далее необходимо выявить формальные параметры объектов структуры детали. Рассмотрена последовательность работы с электронной моделью изделия, в которой применяются правила продукции элементы теории множеств, а также аппарат математической лигики. Полученные конструктивно-технологические параметры детали, позволяют отнести ее к определенному типу, то есть идентифицировать. Идентификация детали, ее структура и данные о поверхностях сопряжения, позволяет определить технологические параметры, конструктивной формой которых, устанавливаются геометрические требования к базированию. Приведены несколько основных правил для установления связи между отдельными деталями, которые могут быть использованы при оценке технологичности конструкции изделий, разработке маршрутов изготовления и сборки, а также разработке средств технологического оснащения. Таким образом применение систем распознавания значительно повысит эффективность производства, путем унификации решения конструктивных и технологических задач, и послужит платформой для развития интеллектуальных систем поддержки принятия решений различной направленности в пределах отрасли, что позволит снизить влияние субъективного фактора при принятии решений, благодаря использованию формальных критериев.

В статье предлагается усовершенствованный метод оценки пространственного разрешения радиолокатора с синтезированной апертурой. Для оценки разрешения предложено два вида тестовых объектов с амплитудной и фазовой модуляцией комплексной функции рассеяния. Рассмотрены математические соотношения, определяющие пространственную функцию передачи модуляции амплитуды информационным трактом радиолокатора. Проведен анализ особенностей формирования изображения в радиолокационных комплексах по сравнению с оптико-электронными.

Применение усовершенствованного способа определения пространственной разрешающей способности позволяет связать показатели геометрического и радиометрического качества и учесть случайные ошибки информационного тракта.

Разработанная модель позволяет более обоснованно формировать требования к параметрам радиолокационных космических систем.

Рассматривается пространственное движение механизма Йo-Йo. Разработана математическая модель пространственного движения механизма с учётом сложного пространственного движения тела – носителя. На численных примерах продемонстрирована возможность использования предложенной схемы для замедления вращения космического мусора перед его стыковкой с космическим буксиром.

Даны строгая формулировка и строгое обоснование необходимых и достаточных условий высокоскоростной поступательной неравновесности в аналитической бимодальной модели ударной волны для бинарной смеси газов. Этот вид неравновесности наиболее существенно проявляется в так называемом эффекте «перехлёста». В этом эффекте, как показано в численных исследованиях, концентрация пар молекул с большими относительными скоростями по сравнению с их тепловыми внутри фронта ударной волны значительно превосходит её значение в поступательном равновесии за волной. Приведены также аналитические оценки этого эффекта, учитывающие наличие внутренних степеней свободы у молекул тяжелого компонента в рэлеевской смеси газов.

В статье рассматриваются особенности термодинамических процессов и проработка конструкции нового типа реактивного малоразмерного двигателя с мембранным свободнопоршневым нагнетателем топливной смеси, в котором ее часть используется для внутреннего охлаждения теплонапряженных подвижных узлов двигателя и получения работы сжатия компрессора мембранного типа.

Разработана схема новой энергоустановки с двойным осевым выхлопом с эжекторным усилителем тяги, проведены тепловой и термодинамический расчеты по расчетной методике автора, а также вычислены основные конструктивные размеры двигателя.

Решен вопрос охлаждения поршневого узла всем расходом топливной смеси двигателя, что привело к частичной регенерации тепла в цикле, снижению удельного расхода топлива и увеличению высотности.

В работе рассмотрен интегрируемый случай Адлера–ван Мёрбеке. Указана наиболее удобная для анализа форма дополнительного интеграла. Приведена возможная механическая интерпретация рассматриваемого случая. Рассмотрена связь с несколькими классическими интегрируемыми задачами механики. Обсуждаются условия физической реализуемости механической модели.

Экспериментально показано, что высокоэффективная, но технологически сложная схема интенсификатора теплообмена – двухполостная диффузорная выемка (ДДВ) может быть заменена на однополостной аналог диффузорной выемки с одной самоорганизующейся крупномасштабной вихревой структурой (СКВС). Однако уровень разрежения в области эпицентра СКВС у такой выемки, свидетельствующей об интенсивности массообмена, более низкий, чем у ДДВ. С целью его повышения, обоснована необходимость оптимизации предложенной технологичной однополостной диффузорной выемки отрывного типа по углу ее установки относительно направления основного потока.

Многоуровневая физико – химическая кинетика в настоящем остаётся актуальной как для общих теоретических вопросов спектроскопии низкотемпературной плазмы, так и для оптической диагностики в рамках радиационной плазмодинамики, в частности, для отладки режимов конкретных устройств, где «рабочим телом» является плазма ксенона. При составлении кинетических уравнений необходимы многочисленные радиационные константы (коэффициенты Эйнштейна).
Приведены вероятности радиационных ( d – p) переходов иона ксенона. Радиальные интегралы рассчитывались в кулоновском приближении по методу Бейтса – Дамгаард, а также по методу Хартри – Фока – Слетера. Угловые зависимости для этих методов проводились в приближении LS – связи и в рамках промежуточного типа связи.

Представлены математические модели аэроупругих колебаний крылатой ракеты, разработанные на основе метода Ритца и метода конечных элементов (МКЭ). Крыло ракеты рассматривается как упругая балка, работающая на изгиб с поперечным сдвигом и на кручение, а корпус и стабилизатор ракеты считаются абсолютно жёсткими. Аэродинамические нагрузки определяются на основе квазистационарной теории плоско-параллельного обтекания поперечных сечений крыла. Расчёты произведены в программной среде «WolframMathematica 8».

Представлен новый подход для решения геометрически нелинейной задачи статического деформирования плоской стержневой системы. Каждый стержень системы, работающий на растяжение и изгиб и жестко соединенный в узлах с другими стержнями, рассматривается как конечный элемент. Его большие перемещения в составе конструкции характеризуются четырьмя неизвестными координатами концов стержня (узлов, которые он соединяет) и тремя обобщенными координатами, две из которых представляют относительные углы поворота его концов и третья — амплитудное значение формы потери устойчивости защемленного на концах стержня. Таким образом, достаточно точно описывается прогиб стержня с подвижными узлами при его возможной потере устойчивости.

Уравнения статически нелинейной деформируемой системы под действием сил и моментов, приложенных в узлах, получаются на основании принципа возможных перемещений. Эти уравнения решаются численно с использованием метода Ньютона. Рассмотрен пример расчета.

Проводится моделирование двумерного нестационарного обтекания осциллирующего профиля NACA23012. Аэродинамические характеристики определяются с помощью решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье – Стокса в нестационарной постановке (URANS) с применением k-ω SST модели турбулентности. Учет нестационарности обтекания осциллирующего профиля приводит к существенному изменению его аэродинамических характеристик, а, следовательно, и балансировочных углов винта в сравнении со стационарной постановкой задачи.

В статье приведен анализ размещения бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) на боевых самолетах второй половины XX века по способу установки для различных классов и даты первого полета. Результаты показывают, что для всех классов из рассмотренных ЛА подавляющее число блоков компонуется на стеллажах. Одиночно смонтированы в среднем ~ 9,5% компонентов. Лишь для 2 из исследованных 35 типов преобладает точечный монтаж. Также прослеживается ряд закономерностей, например: на аппаратах меньшей размерности несколько выше относительное количество блоков с одиночной установкой. На основании работы сделан вывод, что для разработки методики автоматизированной компоновки целесообразно представлять размещение БРЭО в виде плоскостей.

Рассматривается проблема увеличения времени работы беспилотных летательных аппаратов в автономных миссиях. Проанализированы подходы заряда или замены бортовых аккумуляторов на сопровождающей роботизированной платформе. Имеющиеся прототипы сервисных роботизированных платформ отличаются сложностью внутренних механизмов, скоростью обслуживания, алгоритмами совместной работы платформы и летательного аппарата при посадке и обслуживании аккумулятора. Целью данного исследования является разработка многофункционального механизма соединения мультикоптера с наземной роботизированной платформой, осуществляющей функции их транспортировки и технического обслуживания. По результатам проведенного анализа составлена классификация существующих систем, установленных на роботизированных платформах, для обслуживания аккумуляторов.

Рассмотрены этапы разработки лазерного зажигания топлива кислород-керосин применительно к ракетной технике. Приведены варианты конструкций и параметры систем лазерного зажигания для запальных устройств (ЗУ), ракетных двигателей малой тяги (РДМТ), модельных установок и камер сгорания (КС) ракетных двигателей (РД), а также особенности их использования, включая характеристики лазеров и параметры топливных смесей, обеспечивающие надежное зажигание топлива различного состава. Целью проведенных работ была разработка единых рекомендаций по внедрению лазерного зажигания на крупноразмерные камеры сгорания многокамерных двигательных установок и отработка данных рекомендаций в ходе проведения испытаний системы зажигания штатных КС ракетных двигателей РД107/РД108 первой и второй ступеней ракеты-носителя «Союз».

В работе приводится обоснование развития и совершенствования централизованных бортовых гидросистем самолетов. Рассматриваются преимущества и недостатки централизованных и комплексных гидросистем. Приведены результаты расчетных исследований параметров блоков питания гидросистем с различными уровнями давления, использующих стальные и титановые трубопроводы.

В данной работе рассмотрена новая концепция скоростного несущего винта одновинтового вертолёта и проведён анализ влияния его конструктивных особенностей на аэродинамические характеристики.

В работе представлены результаты разработки аэродинамической трубы для определения действительных аэродинамических характеристик приемников полного и статического давлений и направления воздушного потока. Приведены расчеты основных элементов аэродинамической трубы: дозвукового сопла, ресивера и диффузора. Разработана конструкциякоординатного устройства для закрепления приемников давлений и система автоматизированного управления, сбора и отработки получаемой информации приградуировке приемников давления.

Исследуются алгоритмы траекторного управления для осуществления полета по маршруту, удовлетворяющего концепции четырехмерной зональной навигации (4D-RNAV). Рассматриваемая концепция позволяет увеличить интенсивность воздушного движения, эффективность использования воздушного пространства, а так же экономить время в пути и топливный ресурс. Разработана модель, реализующая данную концепцию.

В статье предложена методология создания демонстраторов технологий в авиастроении, основанная на гармонизации и использовании существующей системы национальных стандартов. Рассмотренный подход позволяет алгоритмизировать процесс создания демонстраторов технологий и, таким образом, сократить временные затраты на изготовление финальной продукции.

Детально исследованы нелинейные эффекты — краевой и концевой — возникающие при работе плоских пристеночных и изолированных зондов в потоке разреженной плазмы. Предложена оригинальная методика проведения зондового эксперимента и обработки результатов с использованием охранных электродов.

Оптические нaблюдения космических aппaрaтов (КA) является одним из основных методов нaблюдения КA и измерения их хaрaктеристик.

Успешное рaзвитие технологии полупроводниковых источников излучения, позволило получить высокоэффективные лaзерные диоды с высоким уровнем мощности при мaлых мaссогaбaритных пaрaметрaх, которые позволяют создaвaть системы оптических мaяков нa основе тaких приборов для нaвигaции космических aппaрaтов.

В первую очередь это оптические мaяки, устaновленные нa посaдочных плaнетных стaнциях, тaких кaк «Лунa-Глоб» / «Лунa-Ресурс-1» (a в будущем — нa спускaемых нa поверхность Мaрсa). Устaновкa тaких мaяков позволит локaлизовaть местоположение посaдочных стaнций с высокой точностью с помощью оптических телевизионных средств космических aппaрaтов и нaземных стaнций нaблюдения, a при подключении к рaдиоизотопному источнику энергии использовaть их кaк мaяки для последующих лунных экспедиций.

Для решения зaдaчи проектировaния оптических мaяков для космических экспедиций в стaтье описывaется создaнный aлгоритм выборa полупроводникового источникa светa:

1. Излучение мaякa должно уверенно регистрировaться приемной оптической системой: определение необходимой мощности излучaтеля (выбор мощности излучaтеля обуслaвливaется чувствительностью приемной нaземной оптической системы, рaсстоянием до КA, углом излучения источникa светa и конечно временем экспозиции); выбор полупроводникового источникa светa, позволяющего создaвaть мaлорaсходящиеся пучки светa, что необходимо для передaчи этого излучения нa большие рaсстояния; определение необходимого спектрa излучения полупроводниковым источником светa (допускaется широкий выбор спектрa излучения полупроводниковым источником светa для системы космос-космос, в случaе системы КA-Земля выбор спектрa излучения обуслaвливaется свойствaми aтмосферы); временнaя инерционность оптического мaякa не должнa превышaть чaстотную хaрaктеристику приемной aппaрaтуры, что необходимо для кодировки сигнaлa.

2. Оптический мaяк должен обеспечивaть эксплуaтaцию в условиях космического полетa: миниaтюрные мaссa-гaбaритные пaрaметры, долгий срок службы, рaдиaционнaя стойкость, способность рaботaть от низкого нaпряжения, вибростойкость, высокaя эффективность.

Результaты aнaлизa использовaлись для выборa излучaтелей, применяемых в оптических лaзерных мaякaх, рaзрaботaнных в проектaх «Лунa-Глоб» и «Лунa-Ресурс-1».

Предложен способ построения функций принадлежности параметров радиоэлектронной аппаратуры по экспериментальным данным, рассмотрены три типа полей допусков, сформулированы требования к функциям принадлежности параметров, разработана процедура построения функций принадлежности параметров с различными типами полей допусков, приведены примеры построения.

В статье на основе предложенного способа увеличения разрядки полос согласования, усовершенствована методика синтеза широкополосных согласующих устройств СВЧ для комплексных нагрузок, позволяющая обеспечить максимальную разрядку полос согласования за счёт применения неоднородных ступенчатых шлейфов.

Выполняется аналитическое конструирование активной системы демпфирования изгибных аэроупругих колебаний крыла, оптимальной по расширенному вариативному критерию обобщенной работы. Расширением функции штрафа учитывается работа управляющих сил на перемещении управляемого объекта, совместное варьирование энергетических членов функции штрафа обеспечивает встречное управление уровнем демпфирования колебаний объекта и связанных с управлением энергозатрат.

В статье рассматривается задача обеспечения прослеживаемости качества интегральных структур при проведении функционального контроля сверхбольших интегральных схем (СБИС) в условиях производства. Для решения данной задачи разработан оригинальный специализированный программный комплекс, обеспечивающий указанную прослеживаемость и осуществляющий обработку, анализ и представление результатов. Описана структура и функциональные возможности комплекса, приведены примеры выполнения анализа результатов измерений, полученных в условиях производства интегральных структур.