Рассмотрен подход к разработке комплексов бортовой аппаратуры космических аппаратов на основе интегрированной модульной бортовой аппаратуры. Предложен набор инструментов для автоматизации процессов проектирования комплексов бортовой аппаратуры. Представлена модель верификации протокола информационно-логического взаимодействия программного обеспечения бортового комплекса управления и специальной аппаратуры космического аппарата с использованием метода формальной верификации моделей требований с помощью инструментального средства верификации SPIN.

Бесплатно

Стабилизация программных движений большой динамической системы с ограничениями на векторы координат и управлений

Ефремов А.А.

Статья научная

Задачи стабилизации программных движений и положения равновесия - актуальные прикладные задачи современной теории автоматического управления. В данной работе для стабилизации положения равновесия и программных движений большой нелинейной динамической системы, состоящей из s подсистем, применяются проекционно-операторные методы математического программирования. Большая динамическая система представлена в виде блочно-диагонального оператора с блоками, заданными нелинейными стационарными разностными операторами. В качестве примера рассмотрен блочно-диагональный оператор электроэнергетического объединения, состоящего из трех электроэнергетических систем, подключенных к шине бесконечной мощности линиями электропередач.

Бесплатно

Стабилизация углового положения ракеты в вертикальной плоскости при определении оптимальных коэффициентов автопилота с использованием программных средств среды “Matlab”

Баланян Сергей Товмасович, Кебир Мурад, Тимонин Егор Андреевич

Статья научная

В данной статье предложен вариант выбора значений двух параметров контура стабилизации автопилота i1, i2 для некоторых фиксированных условий боевого применения ПКР в целях улучшения стабилизации полета. Представлена модель контура стабилизации угла тангажа исследуемой ракеты. Осуществлен расчет ее аэродинамических характеристик. На основе методов оптимизации функции нескольких переменных с помощью блока библиотеки Simulink Signal Constraint произведены подбор и оптимизация коэффициентов автопилота ракеты. Использование рассчитанных коэффициентов автопилота позволит получить переходный процесс по углу тангажа с улучшенными параметрами стабилизации полета ракеты.

Бесплатно

Статистический анализ туристического потока по территории Российской Федерации

Калинина М.А., Калинин А.А., Балыкина П.Г., Поладова В.В.

Статья научная

В связи с прошедшей пандемией и введенными против России санкциями для выявления основных тенденций развития туриндустрии требуется разработка математической модели внутреннего туризма с помощью доказательных методов. К их числу относится статистический анализ, используемый в российской и зарубежной литературе для оценки проблем индустрии туризма. Особенность представленной работы заключается в том, что статистический анализ туристического потока проведен по направлению «Камчатка», тем самым заполняется пробел в статистических исследованиях тенденций развития туризма в этом регионе. Целью данного исследования является применение существующих математических инструментов и выделение минимального набора показателей, вносящих основной вклад в изменение внутреннего туристического потока за достаточно продолжительный период времени - 2008-2023 годы. В качестве определяющих параметров рассмотрены: численность населения, среднедушевой доход, средняя цена одного путешествия по территории России, средняя цена одного зарубежного путешествия, внутренний туристический поток за предыдущий период. На основании результатов вычислений и обзора научных публикаций показано, что методы статистического анализа позволяют выделить набор характерных параметров и построить прогноз числа путешествующих через турфирмы россиян на ближайшие годы. Применяемые в исследовании методы могут быть использованы для анализа других показателей туристической отрасли России: безопасности, доступности, транспортных возможностей. Представленная работа лежит в русле приоритетных направлений развития отечественного туристического бизнеса, связанных с внедрением современных цифровых технологий.

Бесплатно

Статический режим математической модели электрического многополюсника с мемрезистивными ветвями в условиях интервальной неопределенности

А.В. Бондарев, В.Н. Ефанов

Статья научная

Данная статья посвящена проблеме повышения эксплуатационных характеристик вычислительной техники во время проектирования основных элементов на базе мемристоров. Анализируется режим большого сигнала при расчете по постоянному току (статический режим) для электрического много полюсника с мемрезистивными ветвями в конечных приращениях. Расчет проводится для определения параметров рабочей точки нелинейных электронных приборов, а также статических соответствующих электронных устройств. При расчете составляются интервальные системы нелинейных алгебраических уравнений, для решения которых применяется метод Ньютона. В результате проведенного исследования подтверждается применимость выбранного подхода к анализу наноэлектронных схем как элементов памяти, так и архитектуры информационно-измерительных систем в целом.

Бесплатно

Стохастическая модель энергоэффективного управления вычислительной нагрузкой в многопроцессорных системах

Шульгин Альберт Николаевич, Кошель Игорь Николаевич, Кочуров Денис Анатольевич

Статья научная

Рассмотрена модель энергоэффективного управления вычислительной нагрузкой в многопроцессорных системах, учитывающая стохастический характер вычислительных процессов. В качестве основного инструментария определения параметров энергосберегающих состояний предложен метод моментов и аппроксимация к закону распределения Вейбулла. Представлена общая концепция и структура предложенной модели.

Бесплатно

Стратегии обеспечения кибербезопасности в распределенных сетях 5G для критической инфраструктуры

Красюк П.С., Елецков О.С., Алашеев В.В.

Статья научная

Статья посвящена решению актуальной научно-практической проблемы обеспечения комплексной кибербезопасности распределенных сетей пятого поколения (5G), используемых для объектов критической информационной инфраструктуры. Актуальность исследования обусловлена интенсивной цифровизацией ключевых отраслей экономики и одновременным ростом sophisticationкибератак на системы умных городов и объекты топливно-энергетического комплекса. В работе проведен системный анализ архитектурных уязвимостей и угроз безопасности, специфичных для технологии 5G. Детально исследованы риски, связанные с использованием программно определяемых сетей (SDN), виртуализации сетевых функций (NFV), периферийных вычислений (MEC) и сетевых срезов. Выявлено, что традиционные подходы к безопасности оказываются неэффективными в условиях распределенной динамической архитектуры сетей нового поколения. На основе проведенного анализа разработана интегрированная стратегия защиты, сочетающая принципы эшелонированной обороны, динамического контроля доступа по модели Zero Trust и изоляции критических компонентов. Предложена оригинальная архитектурная модель системы безопасности, обеспечивающая сквозную защиту данных на всех уровнях сетевой инфраструктуры. Особое внимание уделено механизмам изоляции сетевых срезов и защите периферийных вычислительных узлов. Практическая значимость исследования заключается в возможности непосредственного внедрения разработанных решений при проектировании и развертывании защищенных сетей 5G для объектов критической инфраструктуры. Реализация предложенной стратегии позволит существенно повысить устойчивость ключевых систем к современным киберугрозам за счет централизованного управления политиками безопасности, динамической сегментации сетевых компонентов и реализации системы непрерывного мониторинга угроз.

Бесплатно

Структурно-функциональная модель имитации компьютерных атак на автоматизированные системы

Минаев Владимир Александрович, Королев Игорь Дмитриевич, Коноваленко Сергей Александрович, Васильев Дмитрий Сергеевич, Секунов Владислав Геннадьевич

Статья научная

На основе методологии системного подхода и функционального моделирования IDEF0 представлена структурно-функциональная модель имитации компьютерных атак на автоматизированную систему, позволяющая обеспечивать возможность выбора наиболее рациональной структуры системы обнаружения, предупреждения и ликвидации их последствий, а также достичь необходимого уровня достоверности имитации. Описаны структура и процесс функционирования подсистемы имитации компьютерных атак, основу которого составляет формализованное представление множества уязвимостей автоматизированной системы в виде упорядоченных наборов тегов (идентификаторов), используемых для задания процедур формирования и конфигурирования набора эксплойтов, применяемых в имитации атак на автоматизированную систему. Делается вывод, что разработанная модель позволяет повысить оперативность процесса тестирования реальных автоматизированных систем путем имитации атак с помощью автоматизации процедур формирования и конфигурирования набора эксплойтов, обеспечить необходимый уровень достоверности процесса имитации атак за счет воспроизводства их различных типов, создавать рациональные системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на автоматизированные системы за счет расширения области синтеза структурно-функциональной модели и ее формализованного описания нужного уровня детализации.

Бесплатно

Структурно-функциональное моделирование тепловых режимов асинхронных двигателей в воздушной подушке при затоплении

Шайтор Николай Михайлович, Якимович Борис Анатольевич

Статья научная

Анализируются технологии подводной электромеханики, позволяющие увеличить надежность и эффективность электродвигателей осушительных станций, препятствующих затоплению объектов. В основу исследования положено изучение тепловых явлений, так как изоляция обмоток электрических машин чувствительна к температурам и является наиболее уязвимым элементом. Показано, что основным условием эффективного исследования температурных режимов и предупреждения последствий перегрева электрической изоляции двигателей в различных условиях эксплуатации является применение системного подхода при представлении сложных организационно-технических систем в виде взаимосвязанных функциональных подсистем, объединяющих в своем составе математическое описание различных физических явлений и процессов. На основе методологии системного подхода и функционального моделирования разработана структурно-функциональная модель имитации работающего под водой асинхронного электрического привода. Она позволяет обеспечивать возможность выбора наиболее рациональных температурных режимов работы, осуществлять предупреждение перегрева и сохранение ресурса электрической изоляции двигателей, работающих в воздушной подушке. Описаны структура и процесс функционирования модели электрического привода и тепловой модели асинхронного двигателя. Их основу составляют подсистемы моделей нагрузки непосредственно электрического двигателя, энергетических показателей, электротепловой модели, системы вентиляции и охлаждения, ресурса электрической изоляции. Разработанная модель позволяет определять температуру и прогнозировать достаточный ресурс системы изоляции с учетом характера нагрузки, параметров регулирования, способов охлаждения и глубины погружения. Результаты моделирования дают возможность принимать правильные управленческие решения, связанные с режимами эксплуатации электрических машин, работающих под водой в динамической воздушной подушке.

Бесплатно

Сценарии использования экспериментального образца программно-аппаратного комплекса универсальной рейтинговой информационной системы (УРИС)

Собетов Кирилл Олегович

Статья научная

В данной статье рассматривается архитектура экспериментального образца программно-аппаратного комплекса и сценарии его использования. Методы, применяемые в УРИС, позволяют единообразно определять рейтинг студента независимо от формы обучения, специальности (направления), года выпуска, вуза.

Бесплатно

Сценарное прогнозирование деградации информационно-вычислительных ресурсов подвижного объекта

Захаров И.В., Терехов В.Г., Соколовский А.Н., Мусаллам А.

Статья научная

Решение задач применения бортовых вычислительных комплексов подвижных объектов в условиях влияния неблагоприятных факторов различного происхождения требует гибкого управления режимами работы, следовательно, сравнительного оценивания эффективности вариантов управления. Предлагаемый способ оценки результативности функционирования бортовых вычислительных комплексов подвижных объектов учитывает оперативное управление составом выполняемых задач и параметрами функционирования элементов бортовых вычислительных комплексов на основе анализа ресурса системы, условий функционирования и прогнозирования ее состояния.

Бесплатно

Тезисы к вопросу методологии программного обеспечения применения технологии нейросетевого аппарата распознавания

Золкин Александр Леонидович, Тормозов Владимир Сергеевич, Гуменникова Юлия Валериевна, Степина Ирина Васильевна

Статья научная

Рассматривается общая проблема задачи локализации и классификации объектов в растровых изображениях. На данный момент не существует универсальных методов и технологий, позволяющих идеально решить задачу локализации и классификации объектов на изображении. Проанализированы наиболее популярные и актуальные методы для локализации и классификации объектов на изображении. Разработан и приведен алгоритм технологии распознавания. Продемонстрированы результаты работы программы. Обобщена целевая карта использования алгоритмического метода. Для решения задач, поставленных в рамках данного исследования, было принято решение использовать дескрипторы HOG&SVM в модуле локализации, а локализованное изображение передавать на CNN, реализующие модуль классификации. Рассматривается и обосновывается алгоритм выработки собственной модели проектирования технологии распознавания, базирующейся на методологии применения нейросетевого аппарата в программном обеспечении.

Бесплатно

Тенденции в проектировании функциональной архитектуры рекомендательных систем

Кузьмин Виталий Геннадьевич

Статья научная

Дано определение, проанализирована цель разработки рекомендательных систем, выделены основные этапы функциональной архитектуры рекомендательной системы. Приведена архитектура действующей рекомендательной системы. Представлены примеры других рекомендательных систем. Установлено, что основные этапы функциональной архитектуры в целом остаются неизменными для всех рекомендательных систем.

Бесплатно

Тенденции в управлении информационными технологиями

Одинцова Мария Александровна

Статья научная

Выполнен обзор современных стандартов, методик и практик в области управления информационными технологиями. Рассмотрены государственные стандарты, модель Дж.А. Захмана, стандарты TOGAF, COBIT, ITIL, IT4IT. Особое внимание уделено изменениям, появившимся в их новых версиях. Сделан вывод о наиболее значимых тенденциях в области управления информационными технологиями. Выявлен переход от детальных проработок каждого процесса к общим понятиям и принципам, которыми необходимо руководствоваться при предоставлении ИТ-услуг. Установлено, что происходит выделение потоков создания ценностей, которые могут включать в себя те или иные процессы. Отмечена необходимость согласования целей и задач управления ИТ с планами бизнеса.

Бесплатно

Тенденции развития отечественной микроэлектроники для средств вычислительной техники

Брякалов Г.А., Захаров А.И., Петров И.С., Гриднев Н.А.

Статья научная

Статья посвящена истории развития отечественной элементной базы для средств вычислительной техники. Элементная база используется в настоящее время в качестве основы при разработке современных ЭВМ и суперкомпьютеров. Более детально освещены вопросы, связанные с выбором архитектур микропроцессоров. Отмечена роль микроэлектроники в развитии науки и техники в нашей стране. Приведена типовая методика расчета производительности микропроцессоров для средств вычислительной техники. Материал статьи распространяется на широкий круг проблем и может быть полезен для специалистов, интересующихся вопросами создания элементной базы для средств вычислительной техники в плане его практического применения.

Бесплатно

Тенденции развития параллелизма в средствах вычислительной техники

Захаров Анатолий Иванович, Брякалов Геннадий Алексеевич, Швец Татьяна Сергеевна, Петров Иван Сергеевич, Петренко Савелий Максимович

Статья научная

Статья посвящена рассмотрению основ параллелизма в плане его классического определения и тенденций развития применительно к средствам вычислительной техники. Детально освещены вопросы, связанные с особенностями и направлениями развития параллелизма в архитектуре компьютерных средств, в частности, в средствах суперкомпьютерной техники, а также в языках и средствах программирования. Материал статьи охватывает широкий круг вопросов и может быть полезен для специалистов, интересующихся вопросами параллелизма в плане его практического применения. Ключевые слова: вычислительная техника, параллелизм в компьютерной архитектуре, языки и средства параллельного программирования, суперкомпьютерная техника.

Бесплатно

Теоретическое использование EMD PWVD для преобразования непрерывных сигналов

Алферов Никита Сергеевич, Плотников Сергей Борисович

Статья научная

Рассмотрен принцип функционирования метода EMD PWVD, предложены два алгоритма реализации EMD PWVD для преобразования непрерывных сигналов. Анализ особенностей работы методов, составляющих EMD PWVD, привел к выводу о возможном наличии артефактов, проявляющихся при использовании EMD PWVD на непрерывных сигналах. Предложен метод борьбы с ними.

Бесплатно

Теоретическое обоснование адаптивной структуры системы автономной наземной навигации специального транспортного средства

Кулешов Владимир Васильевич, Лупанчук Владимир Юрьевич

Статья научная

В статье рассматривается возможность синтеза адаптивной структуры автономной системы наземной навигации (АСНН) специального транспортного средства (СТС). Предложен вариант повышения точности определения текущих навигационных параметров за счет адаптивного управления аппаратным обеспечением наземных транспортных средств.

Бесплатно

Терминальное управление пространственной ориентацией манипуляционного космического аппарата в режиме программного поворота

Сасункевич Александр Анатольевич, Калабин Павел Васильевич, Степанов Александр Сергеевич

Статья научная

Разработан алгоритм расчета моментов инерции системы «манипуляционный космический аппарат -солнцезащитный экран», зависящих от времени и углового положения манипуляционного космического аппарата относительно подвижной орбитальной системы координат. Представлены результаты моделирования процесса терминального управления ориентацией манипуляционного космического аппарата с учетом изменения компонентов его тензора инерции. Проведены исследования влияния изменения моментов инерции такого аппарата на точность его пространственной ориентации. Программа управления ориентацией манипуляционного космического аппарата в режиме программного поворота рассчитана с помощью модифицированного метода приближенного корректирующего оператора для постоянных управляющих моментов двигателей ориентации.

Бесплатно

Тестирование спектра Учайкина - Золотарева по данным для межзвездной среды

Кожемякин И.И.

Статья научная

Спектры мощности являются ключевым инструментом в современных исследованиях межзвездной среды. Наряду с магнитогидродинамическими моделями турбулентности, их исследования помогают изучать физические процессы, происходящие в этой среде. Аппроксимация спектров мощности позволяет лучше понять передачу энергии на различных уровнях, что важно для изучения процессов формирования звезд и магнитных полей в межзвездной среде. В статье приведено сравнение различных аппроксимаций спектров мощности, включая классический спектр Колмогорова, и развившиеся на его основе спектры Кармана, логнормальный спектр, а также спектр Учайкина - Золотарева.

Бесплатно

Журнал