Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1447
Статья научная
Задача предоставления современных услуг связи и вещания для наземных абонентов на всей территории Российской Федерации не может быть решена без использования спутников ретрансляторов на высоких эллиптических орбитах. В статье выделен ряд проблемных вопросов, подлежащих решению в ходе создания перспективных систем спутниковой персональной связи и непосредственного вещания с использованием орбит этого типа.
Бесплатно
Актуальные тенденции развития мембранных технологий
Статья научная
Мембранные технологии в настоящее время являются одними из самых востребованных. Об этом говорят их разнообразие и широкий спектр использования мембран в самых актуальных сферах жизнедеятельности человека, таких как опреснение и очистка воды, энергетика, медицина, химическая и нефтегазовая промышленность и др., что, в свою очередь, порождает интерес к изучению свойств мембран и разработке мембран нового поколения, а также дает импульс в расширении исследований и привлечении нанотехнологий в мембранную науку и практику. В данной статье описываются основные виды и принципы мембранного разделения, проводится обзор состояния мембранной индустрии, показаны актуальные научные достижения в производстве мембран, а также перспективы их дальнейшего развития.
Бесплатно
Алгоритм высокоточного сопровождения вторичных источников оптического излучения и его эффективность
Статья научная
С использованием методов теории фильтрации пространственно-временных сигналов синтезирован алгоритм высокоточного сопровождения движущегося объекта по изображению его вторичного источника оптического излучения (факела двигателя). Показано, что за счет введения процедуры оценки эквивалентного радиуса изображения факела двигателя алгоритм обеспечивает устойчивое слежение за координатами движущегося объекта с ошибкой не более двух элементов разрешения.
Бесплатно
Статья научная
В статье разработан алгоритм, позволяющий идентифицировать в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях воздействие уводящих по дальности и скорости помех в различных их сочетаниях и в зависимости от результатов идентификации формировать достоверные оценки дальности и скорости, используя только истинные значения соответствующих параметров движения, исключая из обработки искаженные помехой значения. Приведены результаты моделирования, направленные на оценку вероятностных и точностных характеристик разработанного алгоритма.
Бесплатно
Статья научная
На основе математического аппарата статистической теории оптимального управления синтезированы оптимальные по минимуму локального функционала качества метод и алгоритм наведения авиационной управляемой ракеты класса «воздух-воздух» с активной радиолокационной головкой самонаведения при наведении на воздушную цель класса «вертолет» при различном характере его полета, в том числе при зависании. Синтез выполнен в результате летно-экспериментальных исследований радиолокационных сигналов, отраженных от реального вертолета. Представлены рекомендации по обеспечению бессрывного сопровождения вертолета в активной радиолокационной головке самонаведения.
Бесплатно
Алгоритм оценки долговременных вариаций MODIS NDVI
Статья научная
Разработан алгоритм оценки долговременных вариаций характеристик растительного покрова, использующий значения вегетационного индекса NDVI спектрорадиометра MODIS спутников Terra и Aqua. Алгоритм содержит процедуры предварительной обработки данных - восстановление отсутствующих значений, сглаживание фильтром Савицкого-Голея. Для анализа территорий со снежным покровом определяется минимальная длина вегетационного периода для всей длины временного ряда. Полученные после удаления сезонной компоненты значения NDVI используются для построения линейной регрессии и определения тренда. В результате применения алгоритма создана карта пространственного распределения линейных трендов NDVI с 2000 по 2016 гг. для территории Западного Забайкалья. Представлены примеры визуальной верификации изменения растительного покрова с использованием спутниковых изображений сверхвысокого пространственного разрешения.
Бесплатно
Статья научная
Разработан алгоритм оценки положения лазерного луча по рассеянной в атмосфере составляющей матричным фотоприемником на фоне гауссовского шума. В основу алгоритма положена теорема Лемана-Шеффе, позволяющая получить эффективные оценки параметров распределений с использованием полных достаточных статистик отчетов наблюдаемой реализации рассеянного лазерного излучения. Полученные оценки обеспечивают наилучшее качество оценивания параметров при любых конечных объемах выборки и не требуют дополнительных исследований.
Бесплатно
Алгоритм радиуса окружности точки скрещивания ножей при двухстороннем исполнении гарнитуры
Статья научная
Констатируется факт трансцендентности (неопределённости) известного алгоритма радиуса окружности, проходящей через точку скрещивания прямолинейных режущих кромок ножей при двухстороннем исполнении рисунка кольцевой размалывающей поверхности гарнитуры дисковых мельниц. Выведены алгоритмы для угла поворота диска ротора, включающие только входные параметры. С целью устранения трансцендентности произведено корректирование известного алгоритма.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача фильтрации функционально связанных координат и распознавания состояния групповой воздушной цели в интересах расширения функциональных возможностей и повышения точностных характеристик бортовой радиолокационной станции истребителя. Разработана обобщенная модель групповой воздушной цели как системы со случайной скачкообразной структурой. На ее основе усовершенствована динамическая модель полета звена самолетов на случай смены форм боевых порядков и дистанций в них. Получен квазиоптимальный алгоритм совместного оценивания фазовых координат и состояния самолетов звена, в том числе формы их боевого порядка и варианта выдерживаемых дистанций.
Бесплатно
Алгоритм управляемой имитации сети Петри
Статья научная
В данной статье приводится общий алгоритм выполнения операций по управлению процессом смены состояний сети Петри. Моделью устройства управления для сети Петри выступает другая сеть Петри или предварительно обученная нейросеть. Использование нейросети в ходе имитационного эксперимента с сетью Петри позволяет экстремизировать требуемый критерий оптимальности процесса.
Бесплатно
Алгоритмы адаптации многолучевых антенн, построенных на базе гибридно-зеркальных антенн
Статья научная
Рассмотрена адаптивная многолучевая антенна, построенная на базе гибридно-зеркальной антенны с облучателем в виде антенной решетки, в которой применен ускоренный алгоритм синтеза диаграммы направленности для подавления направленных помех, использующий в качестве критерия коэффициенты усиления антенны в заданных точках и позволяющий существенно ограничить размеры целевой функции и длительность синтеза. Проведено экспериментальное исследование предложенных алгоритмов, сделаны выводы о возможности применения адаптивных многолучевых гибридно-зеркальных антенн.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена разработке алгоритмов для вычисления значений граничных параметров кривых, входящих в математическую модель для описания формы зуба. Данные алгоритмы и математическая модель описания зубчатого профиля вместе с объектно-ориентированной моделью являются одними из ключевых частей в реализации объектно-ориентированного подхода к синтезу цилиндрических зубчатых передач.На данный момент разработка изделий с высоким коэффициентом тяги, в том числе и для приводов особого назначения, осуществляется с помощью CAD-сред. Однако крайне мало инструментов существует для построения точной геометрии зубчатых передач в этих средах. В свою очередь разработанный программный инструментарий является средством, с помощью которого можно выполнять проектирование зубчатых передач, проверять их взаимодействие с высокой точностью (до 1 мкм) и осуществлять экспорт геометрии полученных передач в CAD-среды в разрабатываемые изделия и исследовать их CAE-средах.Представленные алгоритмы были реализованы в программном комплексе. Предлагаемые алгоритмы и сама методика проектирования зубчатых передач были апробированы в ходе выполнения разработки изделий с высоким тяговым усилием.
Бесплатно
Алгоритмы построения цифрового двойника установки распределенной генерации
Статья научная
В статье описана концепция построения цифрового двойника установки распределенной генерации (РГ), реализованной на основе неявнополюсного синхронного генератора. Представлена его структура в виде иерархической нечеткой модели, построенной с использованием экспериментальных данных.Для формирования нечетких моделей отдельных элементов и связей генератора предложены программно реализованные алгоритмы оптимизации функций принадлежности терм-множеств и числа правил базы знаний. Представлены результаты экспериментов по получению оптимизированной нейро-нечеткой модели регулирования скорости вращения ротора генератора. Сравнительный анализ осциллограмм выходного сигнала оптимизированной нечеткой модели показал достаточно высокую точность при использовании метода субтрактивной кластеризации для построения системы нечеткого логического вывода. Такой подход позволил значительно уменьшить количество терм-множеств и число правил нечеткой модели. Предложенные алгоритмы могут использоваться при проведении дальнейших исследований, направленных на промышленную реализацию цифровых двойников установок РГ, а также для решения задачи настройки автоматических регуляторов синхронных генераторов малой мощности.
Бесплатно
Альтернативные и переходные источники энергии для городского транспорта
Статья научная
В городских районах транспортный сектор служит одним из основных источников значительного потребления энергии и выбросов углерода. Хотя дизельное топливо и бензин по-прежнему основные источники энергии, используемые в городском транспорте, сейчас все больше внимания уделяется альтернативным и переходным источникам энергии, так как они являются возобновляемыми и оказывают меньшее отрицательное воздействие на окружающую среду. Однако успешному применению нетрадиционных источников энергии могут помешать различные технические, экономические и политические факторы. В данной статье рассмотрены последние работы, касающиеся альтернативных и переходных источников энергии, для того чтобы понять возможность применения данных источников в городском транспорте в настоящее время, а также возможность внедрения их в будущем.
Бесплатно
Статья научная
Изложены результаты исследований модифицирования физико-химических свойств промышленной сточной воды при обработке в кавитационном реакторе. Проведен анализ физико-химических изменений компонентного состава промышленного стока и определена эффективность снижения содержания ионов тяжелых металлов при различных режимах гидротермодинамического воздействия. Предложены способы математического моделирования определения оптимальной кавитационной обработки стока, выявлены преимущества модернизации очистного оборудования с включением узла СК-реакторов.
Бесплатно
Алюминотермическое получение титанового порошка
Статья научная
В статье приведен краткий обзор ныне существующих способов получения титановых порошков в России и предложена технология алюминотермического получения титанового порошка из оксида титана для аддитивных технологий. Основная фракция полученного порошка (менее 50 мкм) подвергалась водородному отжигу для укрепления сферы металлического порошка и довосстановления низших окислов титана, далее порошок подвергался ультразвуковой чистке в растворе глицерина и спирта для лучшего отделения образовавшегося корунда от сфер. По результатам электронно-микроскопического исследования показано, что полученные гранулы имеют сферическую форму, состоят преимущественно из титана и алюминия, из чего можно сделать вывод, что порошок является титано-алюминиевым сплавом. По результатам гранулометрического анализа сферы находятся в интервале от 17 до 69 мкм, что соответствует требованиям, предъявляемым к металлическим порошкам, используемым в аддитивных технологиях.
Бесплатно
Алюминотермическое получение титанового порошка
Статья научная
В статье приведен краткий обзор ныне существующих способов получения титановых порошков в России и предложена технология алюминотермического получения титанового порошка из оксида титана для аддитивных технологий. Основная фракция полученного порошка (менее 50 мкм) подвергалась водородному отжигу для укрепления сферы металлического порошка и довосстановления низших окислов титана, далее порошок подвергался ультразвуковой чистке в растворе глицерина и спирта для лучшего отделения образовавшегося корунда от сфер. По результатам электронно-микроскопического исследования показано, что полученные гранулы имеют сферическую форму, состоят преимущественно из титана и алюминия, из чего можно сделать вывод, что порошок является титано-алюминиевым сплавом. По результатам гранулометрического анализа сферы находятся в интервале от 17 до 69 мкм, что соответствует требованиям, предъявляемым к металлическим порошкам, используемым в аддитивных технологиях.
Бесплатно
Статья научная
В статье проводится анализ авиационных происшествий и авиационных инцидентов с государственными воздушными судами РФ из-за отказов бортового радиоэлектронного оборудования за период с 2000 по 2017 год и рассматриваются основные причины их возникновения.
Бесплатно
Статья научная
В этой статье приводится теоретический расчёт поведения колебательного контура при силовом резонансе с учётом влияния нелинейных элементов цепи. Наличие нелинейных элементов в цепи колебательного контура непосредственно влияет на частотные характеристики, тем самым пренебрегая их особенностями появляются частотные и амплитудные флуктуации. Для анализа влияния коэффициента нелинейности элементов на частотные характеристики была написана программа в пакете прикладных программ MATLAB.
Бесплатно
Анализ влияния параметров ЛЭП 110 кВ на вероятность их отказов
Статья научная
Рассматривая оборудование системы электроснабжения, необходимо отметить, что наиболее часто перерывы в электроснабжении случаются из-за повреждений линий электропередачи. Для сетевых компаний важно своевременно диагностировать неисправности и восстанавливать электроснабжение, чтобы минимизировать возникающие потери. Поэтому заблаговременное определение вероятности отключений электроэнергии на основе параметров самих линий может помочь электросетевым компаниям гораздо эффективнее модернизировать и строить новые, менее подверженные отказам электрические сети. Цель исследования - анализ влияния параметров линий электропередачи напряжением 110 кВ на вероятность их отказов. Настоящее исследование заключается в подготовке данных по отключениям ЛЭП 110 кВ путем группирования, удаления ненужной информации, создания синтетических параметров и их обработки путем заполнения пропущенных значений и удалений дубликатов. Затем производился разведочный анализ данных, включающий в себя анализ статистических характеристик рассматриваемых параметров, выявление выбросов и аномалий и корреляционный анализ. Исследование производилось на языке программирования Python в среде разработки Jupyter Notebook, задействованы библиотеки Pandas, NumPy, Matplotlib, Seaborn, Phik. Данные для анализа были подготовлены с помощью методов группировки и слияния, удалены наименее значимые параметры, параметр «срок эксплуатации ЛЭП» стандартизирован, синтезирован целевой признак - «Факт отключения на ЛЭП». Итоговым результатом стала таблица, содержащая 10 параметров, включая целевой признак, и 395 строк. В ходе анализа категориальных параметров были выявлены дисбаланс классов целевого признака, влияние типа провода и транзитности линии на отказ ЛЭП 110 кВ. Анализ распределения значений количественных переменных подтвердил, что снижение вероятности отключений наблюдается с улучшением технического состояния ЛЭП, уменьшением длины линий, количества опор и снижением срока эксплуатации ЛЭП. Корреляционный анализ позволил установить отсутствие сильной корреляции с целевой переменной и наличие мультиколлинеарности между всеми параметрами, отображающими протяжённость ЛЭП и количество ЖБ опор.
Бесплатно
