Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3239
Преобразования эквивалентности уравнений движения двумерного слоя идеальной жидкости
Статья научная
Исследованы групповые свойства уравнений движения двумерного слоя идеальной жидкости относительно функции, описывающей толщину слоя жидкости под свободной границей. Уравнения записаны в модифицированных переменных, что позволило зафиксировать границы области по новой переменной ξ. Поставлена задача группового анализа, найден продолженный оператор на первые производные, используя критерий инвариантности, построены определяющие уравнения и найдены преобразования эквивалентности для системы уравнений (1)—(4). Преобразования эквивалентности - это такие преобразования, которые сохраняют структуру исходной системы уравнений. Доказано, что преобразования эквивалентности для системы (5)—(8) имеют структуру бесконечномерной группы преобразований. Данная задача имеет прикладное значение для нахождения точных решений систем дифференциальных уравнений вида (1)—(4).
Бесплатно
Преодоление неопределенности относительно динамических профилей комплексных систем защиты информации
Статья научная
Выделяются типовые приемы комплексирования программно-аппаратных средств в комплексных системах защиты информации, формируется математический базис для определения их динамических характеристик.
Бесплатно
Прецедентный анализ инцидентов информационной безопасности
Статья научная
Рассматривается общий подход к управлению инцидентами информационной безопасности в соответствии с международным стандартом ISO/IEC 27001:2005 и его совершенствование путем автоматизации соответствующих процедур на этапе принятия решения при определении стратегии реагирования с помощью аппарата прецедентного анализа. Предлагаемый авторами подход основан на поиске решения по аналогии -от частного к частному. Приводится описание логической структуры, модели и алгоритма системы прецедентного анализа инцидентов, а также результаты численных экспериментов. Предложенная концепция построения системы прецедентного анализа инцидентов информационной безопасности позволит повысить оперативность реагирования и многократно использовать накопленный ранее опыт их разрешения в процессе автоматизированного управления инцидентами.
Бесплатно
Прецизионный генератор случайных чисел
Статья научная
Рассматривается алгоритм генерации выборки случайной величины, имеющей заданный закон распределения и численные характеристики (математическое ожидание, дисперсию и т. д.). Показывается высокая точность работы алгоритма на численных примерах моделирования выборки. Общая концепция генерации выборки позволяет выделить данный подход в отдельную категорию алгоритмов генерации случайных чисел, что повлекло объединение таких алгоритмов под названием «прецизионный генератор случайных чисел».
Бесплатно
Приближение оценки QN параметра масштаба с помощью быстрых М-оценок
Статья научная
Рассмотрены популярные робастные оценки параметра масштаба, обладающие высокой эффективностью, в частности оценка QN Предложено параметрическое семейство M-оценок, обеспечивающих более быстрые вычисления с допустимым снижением пороговой точки. Приведены результаты статистического моделирования.
Бесплатно
Приближенные алгоритмы поиска граничных точек для задачи условной псевдобулевой оптимизации
Статья научная
Исследуется применение схемы поиска граничных точек для решения задачи оптимизации псевдобулевых функций с ограничениями на переменные. Рассматривается несколько приближенных алгоритмов, основанных на этой схеме. Сравнение эффективности алгоритмов между собой и с универсальными поисковыми алгоритмами проводится на соответствующей практической задаче большой размерности.
Бесплатно
Прибор для испытания трущихся материалов и масел
Статья научная
Проведен анализ устройств для испытания смазочных масел на противоизносные свойства, предложено устройство для испытания трущихся материалов и масел
Бесплатно
Привод из материала с эффектом памяти формы для трансформируемых космических конструкций
Статья научная
Рансформируемые конструкции представляют собой особый класс больших космических систем. Они доставляются на орбиту в плотно упакованном состоянии. При достижении необходимых параметров орбиты осуществляется их раскрытие или трансформация. Форма трансформируемой конструкции жестко фиксируется по завершении процесса трансформации, при этом нагрузки на её составные элементы носят ударный характер. Усложнение конструктивных схем и габаритов современных трансформируемых космических систем вследствие повышения их эксплуатационных функциональных возможностей приводит к необходимости совершенствования их массовых характеристик. Так, к настоящему времени за рубежом и в нашей стране проработано много вариантов трансформируемых конструкций космических антенн, отношение массы зеркал которых к их площадям снизилось до 0,5-1,5 кг/м2. Дальнейшее совершенствование массовых характеристик трансформируемых космических конструкций возможно с использованием материалов с эффектом памяти формы для создания приводов, обеспечивающих управляемое безударное их раскрытие из транспортного состояния в рабочее положение. В предлагаемом силовом приводе с эффектом памяти формы применен активный элемент в виде проволоки, изготовленной из материала никелида титана, нагреваемого в процессе работы путем пропускания через него электрического тока. Экспериментально-теоретические исследования модели привода из материала никелида титана подтвердили принципиальную возможность его использования для развертывания перспективных космических трансформируемых конструкций. В процессе проведения испытаний были определены основные характеристики модели привода, а именно усилие срабатывания, рабочий ход и время срабатывания.
Бесплатно
Приемник сигналов с минимальной частотной модуляцией
Статья научная
Рассмотрены последовательная и параллельная схемы приемника сигналов с минимальной частотной модуляцией на основе оптимальных методов. Исследованы погрешности устройства при измерении амплитуды и фазового сдвига
Бесплатно
Статья научная
Разработан вариационно-разностный метод расчета устойчивости тонких пластин на инерционные нагрузки, действующие в базисной плоскости. Краевая задача приводится к обобщенной проблеме собственных чисел. При этом формируются матрицы: первая - матрица жесткости - основана на бигармоническом уравнении С. Жермен, а вторая матрица представляет изменения внутренних напряжений или внутренних усилий, возникающих в пластине. Приложение метода конечных разностей к дифференциальной постановке задачи показало следующее. Матрица жесткости всегда симметричная и положительно определена для закрепленной пластины. Вторая матрица - матрица внутренних усилий при аппроксимации производных функций с применением центральных разностей, от действий сил инерции формируется несимметричной относительно главной диагонали, также могут вырождаться и строки этой матрицы - такова особенность инерционных нагрузок. Несмотря на возможность формирования систем уравнений методом конечных разностей больших размерностей, возникают определенные трудности, если пластина имеет свободные края; следует исключать второй ряд законтурных узлов сетки, что усложняет процедуру вычислений, особенно в углах пластины, внешних и внутренних. Поэтому выполнен переход от дифференциальной формулировки задачи к интегральной формулировке с дискретизацией вариационно-разностным методом. При этом подходе при формировании матрицы жесткости на свободных краях не возникает второго ряда законтурных узлов, в углах не возникают дополнительные узлы сетки; матрица внутренних усилий всегда симметрична - такова особенность приложения интегрального подхода. Матрица внутренних усилий может быть плохо обусловленной, однако этот фактор не влияет на решение задачи определения собственных чисел. В литературе приведено множество теоретических исследований и решений практических задач расчета устойчивости конструкций, в том числе и по расчету продольно-поперечного изгиба тонких пластин. Однако в большей мере это задачи, имеющие положительно определенные операторы. Здесь выполнена определенная поисковая и исследовательская работа приложения вариационно-разностного метода к расчету устойчивости конструкций на различные нагрузки. Дифференциальная формулировка краевой задачи преобразована в вариационную формулировку; приведены критерии устойчивости и решены вопросы аппроксимации дифференциальных операторов для дискретной задачи с конечным числом переменных. Разработаны алгоритмы для математической системы Maple и составлены программы расчета. Приведены два примера расчета пластин. Рассмотрена пластина, жестко закрепленная по всем сторонам; действующие силы инерции изменяются по линейному закону. Также рассмотрена пластина, жестко закрепленная по одной стороне, а по трем другим сторонам пластина свободна от закреплений. Получены значения критических ускорений. Цель - разработать метод расчета пластин на инерционные нагрузки.
Бесплатно
Приложения теории графов и теории групп в химии, физике
Статья научная
Работа посвящена рассмотрению приложений математики, в частности, теории графов и теории групп в химии и физике. Химия была одной из первых, кто воспринял идеи теории графов. Математическая химия является разделом теоретической химии, в котором изучается применение математики к химическим задачам. Возможность формализации молекул на языке структурной химии с помощью графов позволяет методами теории графов определять число раз-личных изомеров. Основным инструментом в математической химии является математическое моделирование с использованием вычислительной техники. Методы теории графов активно при-меняются в трех областях химии: структурная химия, химическая кинетика, химическая физика полимеров. Теория групп нашла применение во многих областях физики. Теория групп служит для объяснения важнейших характеристик атомных спектров. Теория групп дает возможность единообразного подхода к большому числу задач физики твердого тела. В этих исследованиях активно используются матричные группы и представления унитарных групп. Неприводимые представления групп используются для классификации колебательных и электронных состояний кристалла. Методы теории групп применяются к моделям задач классификации электронных состояний кристалла. В кристаллографии много внимания уделяется приложениям методов теории групп к изучению колебаний атомов, входящих в состав молекулы, относительно их положений равновесия. Результаты могут быть полезны при кодировании информации в сеансах космической связи.
Бесплатно
Применение Z-преобразования и дискретного принципа максимума к анализу модели реальных инвестиций
Статья научная
Рассмотрена динамическая задача инвестиционного анализа, представленная в виде многошаговой задачи линейного программирования (МЗЛП). Предложен подход к ее решению, основанный на комбинации z-преобразования и дискретного принципа максимума (ДПМ), который позволяет получить аналитическое решение z-задачи, соответствующей исходной МЗЛП, провести ее параметрический анализ и получить оценки сверху на оптимальную стоимость инвестиционного проекта.
Бесплатно
Применение ГИС-технологий для мониторинга использования земель
Статья научная
Рассматривается создание информационного обеспечения территориального зонирования, контроля и опре-деления разрешенных видов использования земель на основе современных информационных технологии и комплек-сного подхода к анализу характеристик природной среды c использованием методов картографического моде-лирования и геоинформационного анализа.
Бесплатно
Статья научная
Описаны способ и устройство для микропрограммной отработки и испытаний радиоэлектронной аппаратуры, основанные на эмуляции логики функционирования объекта испытаний в программируемых логических интегральных схемах. Рассмотрены способы программной и аппаратной имитации отсутствующих составляющих процесса испытаний. Исследованы особенности разработки бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов с применением технологий имитации аппаратуры. Описан подход к разработке программного обеспечения для поддержки процесса автоматизации отработки и испытаний составляющих космических аппаратов. Предложен инновационный метод мутационного тестирования радиоэлектронной аппаратуры с применением моделирования на основе программируемых логических интегральных схем и языков описания аппаратуры.
Бесплатно
Применение аддитивной технологии при изготовлении каркаса статора электродвигателя-маховика
Статья научная
Снижение себестоимости продукции и сроков ее изготовления всегда актуально, однако с помощью традиционных методов инструментальной обработки материалов достичь его не всегда возможно. Альтернативой здесь может служить аддитивная технология. Первые коммерческие разработки оборудования, позволяющего изготавливать изделия по аддитивной технологии методами 3D-печати, появились более 30 лет назад. Ее бурное развитие в последние годы связано с прекращением действия патентных ограничений. Применение трехмерной печати способно значительно сократить использование инструментальной обработки или полностью отказаться от нее. Одним из главных преимуществ при этом является возможность изготовления изделий сложной геометрической формы, в том числе с внутренними полостями. Разработано множество вариантов 3D-принтеров, отличающихся не только способом печати, но и используемыми материалами, в частности пластмассами, в том числе с наполнением стеклом или углеродом, металлами и керамикой. Для исследования возможностей аддитивной технологии на FDM- и SLS-принтерах напечатаны каркасы статора электродвигателя-маховика, применяемого в системе ориентации космического аппарата. Каркасы подвергались воздействию внешних неблагоприятных факторов, таких как вакуум, повышенные температура и влажность. Наиболее перспективной показала себя печать на SLS-принтере из порошкообразного полиамида.
Бесплатно
Статья научная
Описано применение метода генетического программирования в задачах автоматизированного проектирования нейросетевых моделей и нечетких котроллеров. Приведены примеры решения конкретных практических задач из различных областей принятия решений
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается алгоритм оценки и формирования внутренней среды, способствующей распространению знаний на примере машиностроительного предприятия, что в современных условиях является одной из основных потребностей данной отрасли. Представленный алгоритм включает три направления оценки и позволяет создать в организации условия, позволяющие более эффективно использовать человеческий капитал.
Бесплатно
Применение баз аэронавигационных данных на воздушных судах гражданской авиации
Статья научная
Рассматривается назначение баз аэронавигационных данных. Приводятся их характеристика и типы. Приведены также варианты и необходимость обновления баз аэронавигационных данных. Отмечены проблемы, связанные с использованием спутниковых навигационных систем, а также возможность их решения при усовершенствовании эксплуатационных характеристик вспомогательного оборудования.
Бесплатно
Применение векторного подхода к распознаванию рукописных символов
Статья научная
Рассматриваются вопросы определения инвариантных признаков рукописных символов и способы их выделения. Приводится алгоритм построения векторной модели. Способы ее нормализации и уплотнения. Предлагается метод распознавания, основанный на сравнении полученной векторной модели с эталонными векторными моделями рукописных символов.
Бесплатно
Статья научная
Углеродные наноструктуры находятся в центре внимания мировой науки более 25 лет, с момента открытия фуллеренов в 1985 г., одностенных углеродных нанотрубок в 1993 г., графена в 2004 г., графеновых квантовых точек в 2004 г. Графен стабилен в условиях окружающей среды и обладает отличными электронными, механическими, химическими, тепловыми и оптическими свойствами. Во всем мире активно проводятся исследования и разработки новых методов применения графена в различных областях, таких как энергетика, нефтедобыча, материаловедение, электроника и т. д. В настоящее время использование графеносодержащих материалов в качестве модификаторов для создания прочных и легких материалов в авиации, автомобилестроении и других отраслях инженерии являются актуальной проблемой. Введение графеновых частиц в состав композиционных материалов целесообразно осуществлять, используя их устойчивые дисперсии в жидкой среде. Получение коллоидных графеновых суспензии во многих случаях эффективно, используя метод жидкофазной эксфолиации графита. В работе представлены результаты изучения физико-химических свойств водных графеновых суспензий, полученных методом жидкофазной эксфолиации природных графитов высокоскоростной гидродинамической технологии. Графиты марок ГК-1 и ГАК-2 (ГрафитСервис, Челябинск, РФ) - это кристаллические графиты, полученные с помощью обогащения графитовых руд и совместном обогащении природных графитовых руд и графитосодержащих отходов металлургических производств соответственно. Графитовые суспензии были приготовлены на дистиллированной воде с 1 масс. % графита, к некоторым образцам было добавлено поверхностно-активное вещество (ПАВ), время обработки 3-120 мин, скорость вращения ротора 4 000-11 000 об/мин. Полученные графеновые суспензии были исследованы методами РФА, электронной микроскопией и седиментационного анализа на электроакустическом спектрометре DT-1202. Наличие многослойного графена подтверждено сопоставлением результатов РФА с литературными данными. Наряду с многослойным графеном обнаружено присутствие графеновых точек. Получены водные графеновые суспензии для графитов с различным временем седиментации. Для графита ГАК-2 - шесть суток, для графита ГК-1 - 90 суток, для графита ГК-1 + ПАВ - 6 месяцев.
Бесплатно
