Рассматривается задача оценки состояния сложной системы с существенно нелинейной динамикой. Проведен сравнительный анализ производительности расширеного фильтра Калмана, сигма-точечного фильтра Калмана и кубатурного фильтра Калмана в контуре системы управления квадрокоптером с поворотными роторами. Беспилотные летательные аппараты (БЛА) такого типа обладают повышенной маневренностью в сравнении со стандартными квадрокоптерами, однако введение дополнительных степеней свободы значительно усложняет динамику системы, что требует тщательного проектирования как самой системы управления, так и её подсистемы, отвечающей за обработку измерительной информации.Кратко описана математическая модель динамики, указаны особенности практической реализации алгоритмов оценки состояния в рассматриваемой задаче, приведены результаты численных экспериментов и выполнен их сравнительный анализ.

Бесплатно

Численный метод для модели Эйлера движения переохлажденных капель в условиях обледенения

Нгуен Н.Ш.

Статья научная

Модель Эйлера движения капель можно рассматривать как уравнения газа без давления. Эта система является слабо гиперболической. Решение задачи Римана может быть дельта-шок или вакуум. Для расчета разработана схема типа Годунова. В качестве примера приведены расчеты одномерных задач, задача движения капли в гравитационном поле и задача обтекания цилиндра.

Бесплатно

Численный метод расчета фазового равновесия углеводородов с учетом капиллярных свойств для заданных пористых сред

Райковский М.И.

Статья научная

Настоящая работа посвящена анализу численного метода расчета двухфазного равновесия углеводородной смеси с капиллярным скачком давления с привязкой к конкретной пористой среде. Данный метод представляет собой совместный анализ термодинамической капиллярной кривой, полученной путем расчета фазавого равновесия с капиллярным скачком углеводородной смеси, которая описывается уравнением состояния Пенга - Робинсона, и экспериментальной капиллярной кривой, описывающей пористую среду. Полученные результаты демонстрируют возможности использования данного метода при расчетах с учетом эффекта капиллярного скачка давления. Описанная расчетнотеоретическая методика применима к системам с произвольным числом компонент и легко обобщается на другие уравнения состояния, например, такое, как уравнение Редлиха - Квонга.

Бесплатно

Шаблон проектирования корпоративных Java-приложений, построенных на основе адаптивных моделей данных, обеспечивающий их масштабируемость

Васильев А.В.

Статья научная

В некоторых областях, таких как телекоммуникация, медицина, образование, происходят достаточно частые изменения структур данных и требований к системам. Поэтому для уменьшения издержек на разработку таких систем компании применяют подходы, построенные на адаптивных моделях данных, — начальные затраты на разработку большие, однако в дальнейшем изменения обходятся достаточно дешево. На практике код, работающий с адаптивными моделями, оказывается невозможно покрыть автоматическими тестами, а система оказывается практически не масштабируемой, так как работает напрямую с реляционными структурами. В работе предложен подход к проектированию таких систем, обеспечивающий возможность тестирования и позволяющий заменить уровни хранения данных без каких-либо сложностей по мере роста количества информации.

Бесплатно

Шведская модель дополнительного профессионального образования и ее реализация в России

Можаева Г.В., Можаева Ренья П.Н.

Статья научная

В статье представлены результаты анализа особенностей шведской модели дополнительного профессионального образования (ДПО), ее основные характеристики и принципы, на которых она базируется. Выделены особенности шведской модели, в том числе создание механизма взаимодействия между государством, образованием и бизнесом, обучение на рабочем месте, участие в программах работодателей, постоянный мониторинг качества обучения. На примере программы профессиональной переподготовки «Электронный бизнес» рассмотрены возможности применения шведской модели ДПО в российской системе образования. Описаны особенности совместной российско-шведской программы как пример успешного решения задач развития непрерывного образования.

Бесплатно

Широкополосные смесители на горячих электронах на основе NBN наноструктур

Масленникова А.В., Рябчун С.А., Финкель М.И., Каурова Н.С., Исупова А.А., Воронов Б.М., Гольцман Г.Н.

Статья

Бесплатно

Шумоподавление на уровне набора данных: пределы и сравнение с нейросетями

Халафян Э.А.

Статья научная

Метод главных компонент (Principal Component Analysis, PCA) является классическим линейным инструментом, который в эпоху глубоких нейронных сетей редко рассматривается как полноценный метод шумоподавления на уровне набора данных. Мы исследуем PCA в этой роли на наборах изображений в оттенках серого, искажённых симметричным пиксельным шумом, уделяя внимание зависимости качества шумоподавления от ранга реконструкции. Вместо оценки только отдельных изображений мы используем двухуровневый протокол. На уровне изображений измеряется доля случаев, где косинусное расстояние до чистого изображения уменьшается после реконструкции, что задаёт процент изображений, очищенных от шума, 𝜌(𝑅, 𝜉), и интервал безопасных рангов [𝑅1(𝜉),𝑅2(𝜉)]. На уровне набора данных оценивается точность идентификации: как часто очищенное изображение сопоставляется со своим истинным чистым источником поиском ближайшего соседа. PCA сравнивается с восстановлением по шумным данным и нейронной моделью шумоподавления отдельных изображений (DRUNet). Эксперименты на наборах данных Swimmer, Olivetti faces, Fashion-MNIST и UTKFace показывают устойчивую картину: малые ранги приводят к недообучению, большие ранги — к переобучению на шум, а промежуточные ранги образуют режим полезного шумоподавления на уровне набора данных. В этом режиме PCA может достигать или превосходить нейронные сети на структурированных данных и остаётся конкурентоспособным на более сложных наборах реальных изображений. Результаты показывают, что простейшая линейная словарная модель является сильной и интерпретируемой точкой отсчёта для анализа более сложных методов устранения шума.

Бесплатно

Эволюционный вывод простейшей модели бимодального расщепления спроса на городские передвижения

Блинкин М.Я., Гасников А.В., Омельченко С.С., Усик И.В.

Статья научная

В работе предлагается простейшая динамическая модель бимодального расщепления спроса на городские передвижения, удовлетворяемого соответственно поездкам на личных автомобилях и на общественном транспорте. Отличительной особенностью предлагаемого в статье подхода является учет эволюционной составляющей в механизме расщепления.

Бесплатно

Эволюция квантового пакета в стационарном ускоряющем потенциале

Булыгин В. С.

Статья научная

Получено решение уравнения Шрёдингера в виде обобщённого ряда Грама-Шарлье для произвольного ускоряющего потенциала, не зависящего от времени. Найдены квантовые поправки к времени движения электронов. Получено выражение для минимальной длительности квантового пакета при движении в данном потенциале. Показано, что в процессе движения длительность пакета может стать короче, чем рассчитанная по соотношению неопределённостей «энергия-время».

Бесплатно

Эволюция пылевых частиц в вихрях Россби

Беседина Ю.Н., Попель С.И.

Статья

Бесплатно

Эволюция распределения российских банков по ключевым агрегированным показателям

Малахов Д.И., Поспелов И.П.

Статья научная

Предложена модель взаимодействия банков, составляющих банковскую систему некоторой открытой экономики. Цель данной работы - описание эволюции банковской системы по ключевым экономическим показателям. В качестве примера такого показателя используются балансовые активы банка (валюта баланса). Предполагается, что новые деньги в банковской системе могут создаваться либо за счет займов извне банковской системы, либо за счет кредитной эмиссии. Изъятие средств из банка происходит лишь вследствие погашения долга банком (в первом случае) или же списания долга клиенту (во втором случае). В модели предполагается, что до погашения эмиссия приносит процентный доход или расход. В статье на теоретическом уровне показано, что рост банковской системы как единого целого и эволюция распределения долей активов каждого банка в общей сумме активов банковской системы - два принципиально разных процесса.

Бесплатно

Эволюция электростатической волны, распространяющейся перпендикулярно однородному магнитному полю в плазме

Долгоносов М.С., Кузичев И.В., Зеленый Л.М.

Статья научная

В данной работе численно изучено затухание Ландау ленгмюровских колебаний плаз- мы, распространяющихся перпендикулярно постоянному магнитному полю. В каче- стве численной схемы была выбрана схема расщепления. Показано, что эволюция волны носит бифуркационный характер, то есть при изменении значения некоторо- го управляющего параметра затухание волны прекращается (либо волна начинает затухать). В частности, если в отсутствие магнитного поля в режиме Ландау волна затухала, то по мере увеличения магнитного поля затухание волны предотвращается доминирующим воздействием магнитного поля. В режиме ОНейла влияние магнит- ного поля приводит к совершенно иному эффекту. Слабое магнитное поле уменьша- ет амплитуду осцилляций огибающей электрической энергии. Затем, при переходе через пороговое значение амплитуды магнитного поля, первоначально не затухаю- щая волна затухает на временах порядка гиропериода. Дальнейший рост амплитуды магнитного поля опять останавливает затухание волны и приводит к генерации берн- штейновских мод.

Бесплатно

Эвристические алгоритмы поиска маршрутов передачи данных в спутниковых системах и их валидация

Федоров А.А., Сошилов И.В., Логинов В.Н.

Статья научная

В последнее время технологии спутникого интернета активно развиваются крупными корпорациями, такими как Boeing, SpaceX, Telesat. Перспективные спутниковые системы насчитывают несколько тысяч аппаратов. Задача разработки моделей формирования оптимальных с точки зрения определённых критериев маршрутов передачи данных, как и задача разработки самих критериев оптимальности, имеет большое значение для таких систем. Разработка моделей формирования маршрутов передачи данных осложнена тем, что для неё нет достоверных тестовых данных. В работе рассматриваются простейшие эвристики поиска маршрутов передачи данных и методы валидации соответствующих алгоритмов.

Бесплатно

Экспериментальная проверка способности обнаружения метеообразований новым посадочным радиолокатором

Кхыонг Н. В.

Статья научная

Исследуется возможность применения нового посадочного радиолокатора (ПРЛ), разработан ОАО «НИИДАР» для обнаружения облака и определения интенсивности осадков на базе измерения энергических характеристик отраженных сигналов. Приводятся краткое описание метода, методика проведения эксперимента и его результаты. Рассматриваются проблемы, возникающие при практической реализации нового метода. Делается вывод о возможности его использования радиолокатора для обнаружения и метеообразований.

Бесплатно

Экспериментальное исследование несущих характеристик моделей двухблочных компоновок летательных аппаратов с расположением внешних блоков в горизонтальной или вертикальной плоскостях симметрии

Фролов В.А., Гермамо A.Й.

Статья научная

В настоящее время ведущие космические корпорации мира часто обращаются к двухблочным компоновкам ракетоносителей. Однако инженерные методы расчёта аэродинамических характеристик таких летательных аппаратов практически отсутствуют. В этой связи исследование несущих характеристик моделей двухблочных компоновок с двумя внешними блоками, расположенными в горизонтальной или вертикальной плоскостях симметрии компоновки, можно считать актуальной проблемой современной аэродинамики ракетоносителей. В работе экспериментальным методом выполнено измерение нормальных сил, действующих на модели двухблочных компоновок летательных аппаратов, в зависимости от основного определяющего параметра – отношения диаметра внешнего блока к диаметру основного корпуса в диапазоне [0; 1,2]. Предложена новая схема измерений тензометрическим методом, на основе которой получены коэффициенты интерференции. Главная идея работы состоит в том, что на основании полученных зависимостей коэффициентов интерференции от относительного диаметра внешних блоков и производных коэффициентов нормальной силы по углу атаки изолированных тел можно рассчитать производные коэффициентов нормальной силы по углу атаки компоновки в целом. Установлено, что несущие характеристики двухблочных компоновок, выполненные по схемам с горизонтальным и вертикальным расположением в плоскостях симметрии, значительно отличаются друг от друга.

Бесплатно

Экспериментальное исследование особенностей аэродинамического нагревания треугольного крыла при больших числах маха

Бражко В.Н., Ваганов А.В., Дудин Г.Н., Ковалева Н.А., Липатов И.И., Скуратов А.С.

Статья

Бесплатно

Экспериментальное исследование процессов вакуумно-дугового испарения и ионизации вещества (гадолиния), моделирующего уран, для разработки технологии плазменной сепарации отработавшего ядерного топлива

Амиров Р.Х., Ворона Н.А., Гавриков А.В., Жабин С.Н., Лизякин Г.Д., Полищук В.П., Самойлов И.С., Смирнов В.П., Усманов Р.А., Ярцев И.М.

Статья научная

Одной из ключевых проблем при разработке технологии плазменной сепарации ОЯТ является конструирование источника плазмы, использующего в качестве сырья твердое вещество отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Данная работа посвящена экспериментальному изучению процессов испарения и ионизации вещества (гадолиния), моделирующего ОЯТ. Для этого создавалась вакуумная дуга с подогреваемым катодом на рабочем веществе - гадолинии - и исследовались ее параметры в разных режимах горения. В ходе эксперимента контролировались температура катода, ток, напряжение и спектр плазмы вакуумного дугового разряда, проводились зондовые измерения. Было установлено, что при увеличении мощности подогрева катода напряжение между электродами существенно падает (до 3 В). Этот факт позволяет понизить энергию электронов дуги и получить однократно ионизованную плазму высокой степени ионизации и выполнить одно из требований для осуществления плазменной сепарации ОЯТ. Этот же вывод подтверждается полученными спектрами плазмы вакуумного дугового разряда и результатами зондовой диагностики.

Бесплатно

Экспериментальное исследование структуры течения и перехода в пограничном слое треугольного крыла с затупленными передними кромками при числах маха 2, 2,5 и 4

Ваганов А.В., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семенов Н.В., Шалаев В.И.

Статья научная

Приведены результаты экспериментального исследования средних и пульсационных характеристик течения при обтекании плоского затупленного треугольного крыла, полученные при числах Маха 2, 2,5 и 4 и под углами атаки 0 ∘,5 ∘ и 10 ∘. Использовалась модель с углом скольжения = 55 ∘ и радиусом притупления передних кромок 2 мм. Измерения выполнялись с помощью термоанемометра постоянного сопротивления и трубкой полного давления. Определены размеры и характеристики неоднородности течения по размаху треугольного плоского крыла и области ламинарно-турбулентного перехода в центре симметрии модели. Наиболее существенные дефекты течения зафиксированы в центре модели и на некотором расстоянии от центра. При нулевом угле атаки и М =4 обнаружены интенсивные пульсации массового расхода в области боковой кромки, которые локализованы по поперечной координате и распространяются на значительное расстояние вниз по потоку. По-видимому, они вызваны взаимодействием головной ударной волны с ламинарным пограничным слоем на линии растекания. Измерения трубкой полного напора показали существенное увеличение трения на стенке в этой области.

Бесплатно

Экспериментальное исследование электрофизических свойств приповерхностной электронно-пучковой плазмы

Йе Хлаинг Тун, Аунг Чжо У, Васильев М.Н.

Статья научная

Экспериментально исследована генерация электронно-лучевой плазмы (ЭПП) вблизи поверхности твердых тел и жидкостей. Проводящие и диэлектрические материалы использовались в качестве субъектов пучкового плазменного воздействия, а различные молекулярные газы (воздух и его компоненты, инертные газы, газообразные углеводороды) были плазмообразующими средами. Образование плазмы изучалось в широком диапазоне давления газа 10-1 - 20 Торр. Выявлены особенности плазменных облаков вблизи поверхности термоэмиссионной керамики. Обнаружено, что испарение материала с поверхности мишени, контактирующей с ЭПП, существенно влияет на форму плазменного облака и ее оптическое излучение.

Бесплатно

Экспериментальное моделирование осциллирующего режима трёхфазной фильтрации

Завьялов И.Н., Плавник Р.А., Пляшков Е.В.

Статья научная

Проводится лабораторное исследование фильтрации жидкости с учетом химической реакции с выделением газовой фазы. Известно, что данный процесс может быть неста- бильным, при котором выделение газа происходит волнами. В работе изучаются данные волны, названные авторами «вторичными волнами окисления». Исследования прово- дились в плоской ячейке из поликарбоната, заполненной модельной пористой средой- смесью из стеклобисера и пищевой соды. В качестве высоковязкой фракции исполь- зовалось минеральное масло, а вытесняющей фракции - раствор лимонной кислоты. В ходе экспериментов было выяснено, что амплитуда вторичных волн прямо пропорци- ональна перепаду давления, деленного на длину ячейки, а частота от него не зависит.

Бесплатно

Журнал