Информатика, вычислительная техника и управление. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В статье исследуются вопрос формирования принципов построения алгоритмического обеспечения интеллектуализированной системы контроля при управлении космическим полетом. Кратко проанализированы особенности применение «классических» стохастических моделей для космических аппаратов (КА). Компенсировать указанные недостатки предлагается осуществить внедрением интеллектуализированной системы контроля. На основе современных подходов предлагается использование цифровых интеллектуальных моделей функционирования КА на основе технологических знаний, в качестве которых выступает телеметрическая информация. Изложен подход, основанный на разработке и комплексировании методов сочетающих интеллектуальную идентификацию отдельных составных частей КА с помощью различных алгоритмов анализа для имитационного моделирование функционирования КА в целом. Сформулированы основные требования к интеллектуализированным системам контроля и решаемые задачи, с учетом особенностей процесса управления космическим полетом. Укрупнено представлен принцип методики контроля с использованием цифрового двойника созданного на основе реальных данных функционирования КА.
Бесплатно
Проблемы дефектоскопического контроля токопроводящего покрытия топливных баков летательных аппаратов
Статья научная
В материалах статьи рассматриваются основные проблемы, связанные с контролем целостности токопроводящих покрытий (ТПП) топливных баков летательных аппаратов. Анализируются различные виды дефектов и выявляются основные проблемы, возникающие при их обнаружении. Приводится конструкция емкостного устройства контроля целостности ТПП с контролем величины воздушного зазора, позволяющая повысить точности известных технических решений.
Бесплатно
Проблемы и направления развития цифровизации системы менеджмента качества автосборочного предприятия
Статья научная
В статье представлены исследования проблемы цифровизации системы менеджмента качества автосборочного предприятия. Предложены направления развития процессов информатизации и цифровизации системы управления качеством в производстве.
Бесплатно
Проблемы обеспечения геометрической корректности компьютерных CAD моделей в системе NX
Статья научная
Рассмотрена проблема выявления, методы и средства устранения топологических погрешностей CAD моделей с целью их дальнейшей конвертации и использования в CAE системах конечно-элементного моделирования. Задача редактирования и перестроения нелинейной поверхности, используемой в качестве теории для построения геометрии деталей типа сложной оболочки, решается в среде NX с анализом сопряжений сегментов поверхности и получением оценок погрешностей построения. Эффективность рассмотренной методики иллюстрируется путем сопоставления конечно-элементных разбиений геометрии до и после выполненного редактирования CAD модели.
Бесплатно
Проведение инженерного расчета теплового воздействия элементов электронных плат
Статья научная
В статье проводится работа, целью которой является проведение инженерного анализа в области расчета тепловых показателей электронных плат модуля коммутации с учетом заданных для каждого радиокомпонента мощности. В ходе выполнения работы использовались методы компьютерного моделирования в программном продукте Siemens NX, программные комплексы для проведения инженерных расчетов Ansys Workbench и IcePak, метод конечных элементов. Проведены исследования работы электронных плат в различных температурных условиях. Результатами работы являются температурные показатели на электронных платах, температурные показатели на отдельных радиоэлементах, а также поведение теплового потока внутри и снаружи модуля коммутации.
Бесплатно
Статья научная
Двухуровневая модель генерации, учитывающая кинетические и оптические потери, была применена для прогнозирования энергетических характеристик непрерывного кислородно-иодного лазера (КИЛ) с химической, электроразрядной и оптической накачкой. Модифицирован метод картирования режимов работы КИЛ с использованием критериев подобия, позволяющий наглядно классифицировать их по уровню энергетической эффективности. Разработан метод упрощенной оценки предельной энергетической эффективности непрерывных КИЛ с различными типами накачки. Сравнительный анализ результатов расчетов энергетической эффективности обоими методами и экспериментальных данных показал их применимость в практически важных случаях, когда обеспечиваются низкие потери.
Бесплатно
Программные средства обработки неточных данных, выполняемой в средствах измерений
Статья научная
Данная работа посвящена описанию программных средств, с применением которых должна производиться разработка метрологически значимого программного обеспечения современных измерительных систем. В статье рассмотрены принципы дополнения расчетов, выполняемых с результатами измерений при их математической обработке, процедурами оценки погрешности конечных результатов вычислений, унаследованной от неточных исходных данных. На основе сделанных выводов предложено организовать программную библиотеку, позволяющую разработчику без затруднений дополнить создаваемое им программное обеспечение для средств измерений свойством собственного метрологического сопровождения. В работе представлен пример реализации элементов данной библиотеки и дано его обоснование. Использование программных средств, построенных на изложенных в статье принципах, позволяет добиться важных свойств для современных средств измерений, привлекающих для получения результатов измерений вычислительные устройства.
Бесплатно
Продольные резонансные колебания вязкоупругого каната грузоподъёмной установки
Статья научная
В статье исследуются резонансные свойства каната грузоподъёмной установки. Объект исследования относится к широкому кругу колеблющихся одномерных объектов переменной длины. Для описания колебаний использована классическая математическая модель. При решении использовался метод Канторовича-Галёркина. В отличии от асимптотических методов решение имеет модовую структуру, что позволяет анализировать резонансные свойства каната. Пренебрежение малыми величинами позволило получить сравнительно простое выражение для амплитуды резонансных колебаний. С помощью полученного выражения проанализированы явления установившегося и прохождения через резонанс. В отличии от большинства исследований в данной области в статье приведены количественные характеристики резонансных свойств. Результаты анализа представлены в виде графиков. Решение произведено в безразмерных переменных, что позволяет использовать полученные количественные результаты для анализа колебаний технических объектов.
Бесплатно
Статья научная
В статье моделируется пограничный слой на плоской пластине с учетом сжимаемости воздуха. Учет сжимаемости производился с помощью TVD схемы. Был получен профиль продольной скорости для двух сечений перпендикулярных плоскости пластины для разных чисел Рейнольдса. Результаты сравнивались с профилем Блазиуса для ламинарного случая.
Бесплатно
Статья научная
В статье описана предложенная автоматизированная система управления природоохранной деятельностью промышленного предприятия, включающая основные эколого-экономические инструменты.
Бесплатно
Разработка и исследование алгоритмов выявления сонливости водителя
Статья научная
В статье рассматриваются возможные реализации алгоритмов системы помощи водителю для определения его физического состояния за рулем в процессе движения, их оценка и сравнение. Предложенные алгоритмы основаны на использовании средств компьютерного зрения и рассматривают разные возможные физические критерии усталости человека.
Бесплатно
Разработка информационной системы мониторинга состояния дорожного покрытия
Статья научная
В статье процесс разработки инструмента мониторинга состояния дорожного покрытия, в частности решение проблем хранения и обработки данных. В статье утверждается актуальность разработки. Разработан прототип экспериментальной системы, работающей на основе данной платформы.
Бесплатно
Разработка математической модели загрязнения жидкостной системы
Статья научная
В статье рассматривается подход к математическому моделированию процесса загрязнения рабочей жидкости масляной системы авиационного ГТД с позиции представления данного процесса как марковского.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены математические модели для диагностики полимерных композиционных материалов радиоволновыми методами.
Бесплатно
Разработка платформы для управления инфраструктурой Интернета вещей
Статья научная
В статье представлена технология для удаленного мониторинга и управления устройствами, имеющими подключение к интернету. Предложена архитектура платформы, которая позволяет автоматизировать процесс взаимодействия устройств и платформы. Разработан прототип экспериментальной системы, работающей на основе данной платформы.
Бесплатно
Разработка распределенных приложений сбора и анализа данных на базе микросервисной архитектуры
Статья научная
В статье рассматривается применение микросервисной архитектуры в области вычислительных наук. Микросервисная архитектура в основном применяется для распределенных приложений в промышленных системах и не является распространенной в области научных вычислений и анализа данных. Однако ее применение в настоящее время приобретает все большую актуальность. Декомпозиция научных приложений, связанных с вычислениями и обработкой данных, на микросервисы имеет потенциальные преимущества, известные в области промышленных систем: увеличение гибкости системы, снижение трудоемкости ее сопровождения, упрощение масштабирования и другие. Декомпозиция систем на микросервисы является сложной задачей и существует несколько методик, позволяющих выделить сервисы из монолитной системы. В промышленных системах пока нет единого подхода к декомпозиции систем и в каждой системе нужно выбирать методику, основываясь на особенностях предметной области, связанности подсистем и других параметрах системы. В работе обсуждаются основные подходы к реализации систем научных вычислений на базе микросервисной архитектуры, приводятся отличия научных систем от промышленных и выделяются аспекты, позволяющие проще, чем в промышленных системах, применять микросервисную архитектуру в научных приложениях. На примере реализованной авторами системы сбора и анализа данных о загрузке вычислительного кластера «Сергей Королёв» Самарского университета демонстрируются принципы определения границ сервисов при декомпозиции первоначальной монолитной системы. Процесс миграции существующего приложения на микросервисную архитектуру для каждой системы индивидуален и не может быть выполнен за одну итерацию. В качестве примера такой миграции показано преобразование архитектуры облачного сервиса Templet Web от монолитной версии системы с 3-х слойной архитектурой к микросервисной версии системы с выделенным сервисом Service Discovery / API Gateway. При миграции сильно связанные части системы не были разбиты на микросервисы, чтобы не усложнять дизайн системы. Авторами даются практические рекомендации решения проблем, возникающих при эксплуатации системы на базе микросервисов. В заключении приводятся важнейшие отличия микросервисной версии системы от монолитной и преимущества, позволяющие решать больший, по сравнению с монолитными системами, спектр задач.
Бесплатно
Статья научная
В условиях ускорения научно-технического прогресса усложнился процесс создания сложных технических систем (авиационных изделий) на всех этапах жизненного цикла, включая производство по выпуску опытных партий. В работе предложена САПР, позволяющая автоматизировать часть проектно-конструкторских работ в области проектирования сварочных приспособлений и метод перехода от специальных сварочных приспособлений к универсальной оснастке.
Бесплатно
Разработка системы визуализации разнородных данных цифрового макета изделия
Статья научная
В данной статье рассматриваются вопросы разработки моделей и методов визуализации разнородных данных цифрового макета изделия, построения программной системы визуализации данных, использования технологий визуализации и извлечения данных об изделии.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены новые подходы к разработке системы экспертной оценки проектов технологического развития и модернизации промышленности, направленных на повышение ресурсной и экологической эффективности и снижение углеродоемкости производства. Актуальность исследования определяется необходимостью формирования единых критериев и целостной системы оценки проектов. Подчеркнуто, что перед Российской Федерацией стоят задачи расширения технологических возможностей экономики и обеспечения роста мощностей отечественной промышленности при одновременном повышении эффективности использования природных ресурсов и сокращении негативного воздействия на окружающую среду. Эти задачи решаются путем разработки и внедрения инновационных технологических решений, перехода к наилучшим доступным технологиям (НДТ) и формирования экономики замкнутого цикла. Государство и бизнес направляют значительные средства на проекты эколого-технологической модернизации промышленности. Для того, чтобы обеспечить поддержку приоритетных направлений развития промышленности, авторы обосновывают необходимость использования объективных критериев оценки ресурсной и экологической эффективности, а также создания системы подходов к экспертной оценке проектов. В статье предложено сформировать единую систему критериев дофинансовой оценки проектов на основе показателей, характеризующих НДТ, включая показатели экологической эффективности (выбросов загрязняющих веществ в воздух и их сбросов в водные объекты), а также ресурсоемкости и углеродоемкости производства. При этом система экспертной оценки проектов должна включать инструменты добровольной (на этапе выбора технологических решений, разработки проектов и подготовки документации) и обязательной оценки (на этапе рассмотрения проектов уполномоченными органами исполнительной власти, комиссиями, банками и пр.). На примере сравнительного анализа проектов развития цементной отрасли показано, что применение системы экспертной оценки проектов эколого-технологической модернизации промышленности с использованием единых критериев позволит учитывать последовательное совершенствование концепции наилучших доступных технологий, расширение спектра областей применения НДТ и уточнение (ужесточение) отраслевых показателей, а также международные подходы к оценке зеленых проектов. Подходы, разработанные в Российской Федерации, целесообразно использовать для целей укрепления евразийской интеграции в области устойчивого (в том числе зеленого) развития.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается тепловая модель ПКМ для диагностики ее температурных характеристик. Предложена тепловая модель, сформирован расчетный алгоритм температурных зависимостей.
Бесплатно
