Предлагаются методы, расширяющие возможности существующих автоматизированных систем контроля параметров реверберации акустических сигналов, которые базируются на теории совместных частотно-временных представлений сигналов и помех. Приводятся основные аналитические соотношения для построения быстродействующих алгоритмов вычисления значений функций частотно-временных распределений энергии сигналов. Обсуждаются результаты теоретических и экспериментальных исследований возможностей предлагаемых методов. Демонстрируется существенное увеличение (примерно на порядок) скорости цифровой обработки акустических сигналов по сравнению с достаточно широко известными алгоритмами частотно-временнóго анализа на основе распределений "конусного" и "экспоненциального" типов.

Бесплатно

Применение модернизированной модели струйного течения для расчета движения физиологических жидкостей в живом организме

Буляница Антон Леонидович, Белоусов К.И., Евстрапов А.А.

Статья научная

Для описания движения физиологических жидкостей в организме в ряде случаев можно использовать модель струйного течения, например, для перемещения крови из капилляра в вену или артерию. Геометрическая схема движения представляет собой объединение канала малого сечения с камерой, существенно бóльших размеров. В работе рассматривается применимость модели затопленной струи. Результаты расчета скоростей движения, основанные на моделях, допускающих аналитическое решение, а именно первое и второе приближения струйного течения, сопоставляются с результатами численного решения уравнения Навье-Стокса методом конечных элементов с использованием пакета программ COMSOL MULTIPHYSICS. Обсуждается идея корректировки параметра струи с учетом дополнительно составляющей потока импульса.

Бесплатно

Применение модифицированного алгоритма "чистого преследования" для управления беспилотным вилочным погрузчиком

А.Е. Антипов, А.В. Леус, Д.А. Гаврилов, Е.А. Татаринова, А.А. Маталыгин, И.В. Холодняк, Н.В. Герштейн, В.А. Лаухин, В.А. Зуев

Статья научная

Современные достижения в области микроэлектроники и искусственного интеллекта позволили совершить качественный скачок в развитии робототехники. Как следствие, расширилась сфера применения беспилотных транспортных систем, что повышает требования к точности и безопасности автономного управления. Актуальным является не только создание данных систем, но и их адаптация под внешнюю среду; интеграция в технику, изначально созданную для пилотирования человеком. В настоящей статье исследованы вопросы точности следования траектории, подбора или размещения паллеты. Предложен модифицированный адаптивный алгоритм на основе метода "чистого преследования" в применении к вилочным погрузчикам, оснащенным переносной бортовой системой оптической навигации собственной разработки. Тестировались сценарии выезда и движения по прямой траектории, подбор и размещение паллеты на промышленных складах. Алгоритм демонстрирует точность, соизмеримую с точностью других современных методов, но при большей скорости движения и при меньших требованиях к точности позиционирования.

Бесплатно

Применение нейронной сети DDRNet для повышения устойчивости VSLAM-решения ORB-SLAM2 путем маскирования на снимках подвижных объектов

Я. Мурхиж, Дм.В. Учаев, Д.В. Учаев, Д.А. Гаврилов, Е.А. Татаринова

Статья научная

В работе проиллюстрирована возможность использования глубокой нейронной сети с двойным разрешением (DDRNet — Deep Dual-Resolution Networks) для решения в режиме реального времени задачи обнаружения на изображениях подвижных объектов (пешеходов, велосипедистов, автомобилей и др.). В работе представлено также программное решение DDR-SLAM в области VSLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) в динамических средах. Данное VSLAM-решение представляет собой, по сути, улучшенную реализацию фреймворка ORB-SLAM2, в которой с помощью нейросети DDRNet производится маскирование подвижных объектов. Результаты экспериментальной апробации DDR-SLAM на последовательностях изображений из наборов данных KITTI и Cityscapes демонстрируют, что DDR-SLAM обеспечивает получение низких значений ошибок позиционирования в следующих сценариях: движение транспортного средства (ТС) в плотном потоке машин, длительное пребывание ТС в пробке, замедление движения ТС перед перекрестком, к которому приближаются также и иные ТС, и др. Показано также, что DDR-SLAM уверенно превосходит по точности позиционирования VSLAM-решение ORB-SLAM2 в тех сценариях, где присутствует большое число подвижных объектов. Исходный код DDR-SLAM доступен по ссылке: (https://github.com/YznMur/DDRSLAM.git).

Бесплатно

Применение нейронной сети для текущего анализа нестационарного сигнала (речи), представленного его вейвлет-отображением. I. Основные принципы

Меркушева А.В.

Статья научная

Представлен метод детектирования изменения свойств нестационарного сигнала в области вейвлет-разложения на основе нейронной сети. Дан метод вейвлет-преобразования речевого сигнала с использованием вейвлет-пакета, структура которого согласована с персептуальной моделью.

Бесплатно

Применение нейронной сети для текущего анализа нестационарного сигнала (речи), представленного его вейвлет-отображением. II. Исследование и оптимизация нейронной сети

Меркушева А.В.

Статья научная

В статье обоснован выбор и уровень сложности нейросетевого многослойного персептрона и получены характеристики его обучения. Предложен способ снижения размерности входных векторов при обучении персептрона и распознавании состояния сигнала, основанный на методе главных компонент. Получены основные характеристики нейросетевого алгоритма.

Бесплатно

Применение оптических энкодеров в микросканерах СЗМ с большим диапазоном сканирования

Голубок А.О., Горбенко О.М., Дворецких A.B., Котов В.В., Сапожников И.Д., Фельштын М.Л.

Статья научная

В работе представлена конструкция и результаты исследований пьезосканера с оптическими датчиками линейных перемещений (оптическими энкодерами) для сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) с большим диапазоном сканирования. Обсуждаются алгоритмы и приводятся результаты калибровки и линеаризации пьезосканера. Демонстрируется уменьшение влияния термодрейфа на СЗМ-изображение.

Бесплатно

Применение системы уравнений электрогидродинамики для математического моделирования нового способа электроакустического преобразования

Шарфарец Борис Пинкусович

Статья научная

Проведен анализ системы уравнений электрогидродинамики (ЭГД) в контексте описания физических процессов, протекающих при возбуждении акустической энергии в электроакустическом преобразователе нового типа. Выявлено, что при реализации устройства преобразователя необходимо придерживаться ряда ограничений и рекомендаций. Во избежание возбуждения кратных частот необходимо прикладывать однородное электрическое поле, жидкая среда также должна быть однородной и без примесей. Рабочая жидкость в преобразователе должна обладать малой удельной проводимостью, в противном случае происходит ее перегрев, возникают другие паразитные явления. Для повышения уровня прикладываемого электрического поля необходимо повышать электрическую прочность рабочей жидкости. Использование математического моделирования при помощи системы ЭГД-уравнений позволит оптимизировать устройство электроакустического преобразователя нового типа.

Бесплатно

Применение спектроскопии комбинационного рассеяния света для контроля содержания диоксида углерода в атмосферном воздухе

Петров Дмитрий Витальевич, Матросов И.И., Зарипов А.Р.

Статья научная

В работе продемонстрированы возможности определения концентрации диоксида углерода в атмосферном воздухе с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР). Предельная чувствительность метода, реализованного с помощью разработанного КР-газоанализатора, составила единицы ppm. Показаны пути ее улучшения и перспективы применения КР-газоанализа для одновременного мониторинга концентраций всех парниковых газов.

Бесплатно

Применение теоретико-группового анализа для аттестации электродинамических сейсмоприемников ускорений

Марусина М.Я.

Статья научная

Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения электродинамических сейсмоприемников ускорений на основе теории групп. Найдены группы симметрий уравнения движения чувствительного элемента сейсмоприемника: группа трансляций (переносов), группа неоднородных растяжений (изменение масштаба) и группа Галилея. Предложенный метод был разработан для определения параметров сейсмоприемников вертикальных ускорений СВУ-1 с помощью вибростенда, аттестованного в органах Госстандарта по государственным эталонам.

Бесплатно

Применение фотоотверждаемых оптических клеев для герметизации аналитических микрочипов

Евстрапов Анатолий Александрович, Лукашенко Т.А., Тупик А.Н.

Статья научная

Приведен краткий анализ материалов, применяемых для аналитических микрочипов. Обсуждены методы герметизации микрочипов. Рассмотрены особенности герметизации и физико-химические процессы при использовании фотоотверждаемых оптических клеев. Предложен способ контроля качества герметизации стеклянных микрочипов на основе данных спектральных измерений флуоресценции связующего полимерного слоя.

Бесплатно

Применение хромато-масс-спектрометра высокого разрешения LTQ Orbitrap для определения перфторкислот в природной воде с использованием традиционного твердофазного и металл-аффинного сорбентов: разработка и оптимизация метода

Чернова Екатерина Николаевна, Кельциева О.А., Гладилович В.Г., Русских Я.В., Суходолов Н.Г., Селютин А.А., Никифоров В.А., Жаковская З.А., Подольская Е.П.

Статья научная

Работа посвящена выбору и оптимизации метода хромато-масс-спектрометрического определения перфторкарбоновых кислот, в том числе перфтороктансульфоновой кислоты, в пробах природной воды. Показано, что использование на этапе пробоподготовки высокоспецифичного метода металл-аффинной хроматографии с применением сорбентов, содержащих ионы трехвалентного железа, позволяет повысить чувствительность анализа и избежать эффекта "переопределения". Оптимизированный метод хромато-масс-спектрометрической идентификации дает возможность определения перфторкарбоновых кислот в воде в концентрациях ниже 1 нг/л, что достаточно для практических целей.

Бесплатно

Принцип работы спинового эхо-процессора

Тарханов В.И.

Статья научная

Представлена модель обработки информации в одном цикле работы спинового эхо-процессора. Она является обобщением матричных, диаграммных и алгебраических методов расчета зависимости параметров эхо-сигналов от параметров информационных и управляющих радиоимпульсов возбуждающей последовательности. Показана структура цикла работы. Вводится понятие регистровой структуры эхо-процессора и операторов ввода информации. Показаны принципы формирования потоков информации по различным траекториям переноса когерентности. Модель позволяет проследить за прохождением информации через многоканальную регистровую структуру спинового эхо-процессора и определить условия оптимального отображения полезных результатов на его выходе.

Бесплатно

Принципы построения высокоразрешающих систем пофрагментного сканирования изображений

Вашкелис В.В.

Статья научная

Оцифровка изображений является важным этапом всех задач обработки изображений. Однако при регистрации изображений с высоким разрешением обычно возникает ряд проблем. Большинство из них может быть решено путем создания систем на основе алгоритма многокадрового сканирования. Здесь описываются основные принципы этого метода и представляется одно из разработанных устройств.

Бесплатно

Принципы разработки современных источников ионов с поверхностной ионизацией для изотопного анализа урана и трансурановых элементов в твердой фазе (обзор)

Бердников А.С., Галль Л.Н., Галль Николай Ростиславович

Статья обзорная

Рассмотрены принципы разработки современных источников ионов с поверхностной ионизацией, предназначенные для изотопного анализа, в первую очередь в отношении задач атомной промышленности. Указано, что лишь две конфигурации многоленточных источников - двух- и трехленточные - остаются значимыми в современных серийных приборах. Проанализированы атомные физико-химические процессы на ленте-ионизаторе и указано на физические причины ограничения коэффициента использования пробы. Сделан вывод, что для существенного повышения точности изотопных измерений методом поверхностной ионизации необходимо перейти к одновременному на атомном уровне рассмотрению всей совокупности процессов: зарождения, транспортировки, масс-анализа и регистрации ионов пробы.

Бесплатно

Принципы, технологии и устройства "капельной" микрофлюидики. Ч. 1 (обзор)

Кухтевич И.В., Посмитная Я.С., Белоусов К.И., Букатин А.С., Евстрапов Анатолий Александрович

Статья обзорная

"Капельная" микрофлюидика является перспективной основой создания микроустройств для анализа различных биологических объектов и синтеза веществ в предельно малых изолированных объемах. Хотя за последние годы зарубежными исследователями были продемонстрированы впечатляющие возможности "капельной" микрофлюидики для многих практических применений, ее потенциал до сих пор не исчерпан. Обзор представлен в нескольких частях. В первой части обзора изложены следующие темы. - Физика процесса. Образование капель. - Моделирование процессов в "капельной" микрофлюидике. - Устройства для формирования капель. В темах освещены основные представления о физике процессов в "капельной" микрофлюидике, рассмотрены механизмы и режимы формирования капель с применением микрофлюидных устройств различной конструкции.

Бесплатно

Принципы, технологии и устройства "капельной" микрофлюидики. Ч. 2 (обзор)

Кухтевич И.В., Посмитная Я.С., Белоусов К.И., Букатин А.С., Евстрапов Анатолий Александрович

Статья обзорная

Обзор представлен в нескольких частях. В первой части обзора изложены следующие темы. - Физика процесса. Образование капель. - Моделирование процессов в "капельной" микрофлюидике. - Устройства для формирования капель. Во второй части приведены разделы: - устройства для слияния капель: пассивные методы и активные методы; - обработка и модификация поверхности; - создание стабильных эмульсий в микрофлюидных устройствах. Здесь подробно обсуждаются базовые топологии микроустройств для слияния капель. Особое внимание уделяется методам и способам модификации рабочей поверхности полидиметилсилоксана - материала, наиболее часто применяемого для прототипирования микрофлюидных чипов. В отдельном разделе представлены способы создания стабильных эмульсий с использованием поверхностно-активных веществ.

Бесплатно

Приоритетные направления развития науки, технологий и техники: перечень критических технологий Российской Федерации (федерального уровня) на период до 2010 года

Другой

Перечень критических технологий одобрен Правительственной комиссией по научно-инновационной политике (протокол № 1 от 18 января 2002 г.).

Бесплатно

Проблемы аналого-цифрового преобразования при измерении волнового пакета фемтосекундных импульсов

А.С. Петровский

Статья научная

В представленной статье проведен теоретический анализ и дано системное методологическое обоснование подходов к повышению точности регистрации волновых пакетов фемтосекундных лазерных импульсов. Данная задача на сегодняшний день признается одной из наиболее приоритетных для качественного развития систем импульсной терагерцовой спектроскопии во временнóй области. Обусловлена актуальность проведенного исследования объективной необходимостью нивелирования искажений, вызванных эффектом алиасинга, которые неизбежно возникают при цифровой обработке широкополосных сигналов в условиях ограниченного быстродействия приемных трактов. Предметом авторского внимания выступает построение и верификация аналитической модели, описывающей процесс совместного применения аппаратной антиалиасной фильтрации на базе многослойных метаповерхностей и специализированных алгоритмов субдискретизации (undersampling).В ходе выполнения работы была существенно уточнена математическая модель процесса дискретизации, что позволило в явном виде определить граничные условия, необходимые для корректного восстановления формы импульса без потери фазовой информации. На основе анализа электродинамических характеристик квазиоптических интерференционных структур автором показано, что использование фильтров с крутизной спектрального спада более 30 дБ/октаву формирует надежный теоретический фундамент для увеличения временнóго шага выборки в 6.5 раз — со 125 до 820 фс. Особое внимание в работе уделено вторичной обработке массивов экспериментальных данных, в ходе которой было подтверждено, что расчетная погрешность восстановления ключевых спектральных параметров при реализации предложенного подхода не превышает 2.3 %. Сформулирован итоговый вывод о том, что предложенная в работе интеграция аппаратных и программных решений позволяет кратно снизить требования к частотным характеристикам электроники, обеспечивая при этом прецизионность измерений, достаточную для решения задач неразрушающего контроля и фундаментальной спектроскопии конденсированных сред.

Бесплатно

Проблемы использования измерительной аппаратуры в учете ядерных материалов, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов

Тарханов В.И., Петухов В.В., Храмов А.В.

Статья научная

В статье рассмотрены основные особенности применения контрольно-измерительной аппаратуры в системах учета ядерных материалов, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов. Показана необходимость развития базы средств измерения в сторону повышения автоматизации измерений, компьютеризации обработки данных и контроля качества измерений.

Бесплатно

1
...
49
50
51
52
53
54
55
...
В конец

Журнал