Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3228
Статья научная
В связи с развитием космической отрасли, расширением функций космических аппаратов и увеличением их срока службы все большее значение приобретает вопрос их надежности. Поэтому необходимо обеспечить не только высокое качество электронных комплектующих на космическом производстве, но и уделить большое внимание однородности их технических характеристик для обеспечения высокого уровня согласованности их работы в составе устройства. Для этого необходима комплексная система контроля, испытаний и автоматической классификации поступающих на производство деталей, имеющая целью отобрать из поступающих от поставщика электрорадиоизделий компоненты, изготовленные в рамках одной производственной партии. Кроме того, результаты выборочного разрушающего физического анализа можно распространять на всю партию электрорадиоизделий только будучи уверенными в однородности этой партии. Рассмотрен один из аспектов работы такой системы - определение предполагаемого числа производственных партий в сборной партии комплектующих. Задача определения числа групп является одним из сложнейших аспектов классификации данных. На сегодняшний день в литературе приведено значительное количество различных критериев оценки предполагаемого числа групп. Было проведено исследование эффективности различных критериев, и по его итогам был сделан вывод о том, что метод, основанный на критерии силуэта, весьма эффективен для решения задачи автоматической группировки, в частности, автоматической группировки электрорадиоизделий космического применения по однородным производственным партиям. Отдельное внимание было уделено вопросу «выбросов» - элементов, чьи характеристики далеко отстоят от характеристик основного количества классифицируемых элементов. Была проведена экспериментальная проверка метода на реальных данных. Экспериментально показано, что максимум критерия силуэта соответствует реальному количеству производственных партий в экзаменационной выборке, представляющей собой сборную партию, собранную из элементов, изготовленных в составе нескольких однородных производственных партий. Поскольку предлагаемый метод оценки числа производственных партий не требует проведения дополнительных испытаний электрорадиоизделий и базируется исключительно на данных испытаний, проводимых в специализированном тестовом центре, данный метод может быть внедрен в производственный процесс в целях повышения качества электронной продукции космического применения без значительных затрат.
Бесплатно
Применение крыльчатых движителей цилиндрического вида в авиационной технике
Статья научная
В программных документах, где описаны национальные цели развития Российской Федерации до 2030 г. с прогнозом до 2025 г., заявлено, что одними из основных государственных целей является расширение доступа населения к безопасным и качественным транспортным услугам, повышение пространственной связанности и транспортной доступности территорий и мобильности населения. Для решения поставленных государственных задач предлагается использовать авиационную технику нового поколения на основе крыльчатых движителей цилиндрического вида. В статье рассматриваются результаты проведенных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по нескольким размерностям крыльчатых движителей цилиндрического вида. Полученные в результате материальные объекты позволяют провести весь объем их исследований и заложить основу теории и практики работы крыльчатых движителей цилиндрического вида. Заложено понимание роли геометрических соотношений элементов ротора и числа лопастей. Определены пределы регулирования углов атаки и отклонения вектора тяги. Сформировались прочностные требования к конструкции и жесткости частей крыльчатого движителя цилиндрического вида. Сформировалось решение кинематических механизмов управления углами атаки лопастей и закрылками, а также вектором тяги в целом. Предложен концептуальный образ двухместного летательного аппарата, использующего крыльчатые движители цилиндрического вида. На основе проведенных стендовых испытаний крыльчатого движителя цилиндрического вида были сформированы тактико-технические требования, предъявляемые к двухместному летательному аппарату, использующему данные движители. Были сделаны выводы о необходимости проведения дополнительных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по изучению влияния друг на друга нескольких работающих роторов летательного аппарата. Заявлено о необходимости оптимизации габаритных размеров самих цилиндрических роторов. Предлагается проводить дальнейшие исследования для определения конструкционных решений по перспективным летательным аппарата большей грузоподъемности и вместимости.
Бесплатно
Статья научная
Обобщение информации по техническому состоянию длительно эксплуатируемых летательных аппаратов и анализ отказов свидетельствуют о том, что очень важным является учет факторов коррозионной стойкости конструкции.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается опыт реализации программно-целевого подхода в государственном управлении социально-экономическим развитием таких стран, как США, Франция, Япония, Китай. Обобщается зарубежный опыт и приводятся рекомендации по применению данного опыта на территории региона сырьевой направленности - Красноярского края. Анализируются достоинства и недостатки программно-целевого подхода в контексте его реализации на территории России. Предметом исследования, результаты которого отражены в настоящей статье, являются управленческие отношения, возникающие в процессе реализации целевых программ социально-экономического развития в различных странах мира. Целью данной статьи является выработка рекомендаций по реализации программно-целевого подхода в государственном управлении социально-экономическим развитием Красноярского края и иных регионов России, обладающих сходными с ним специфическими чертами. Теоретической и методологической основой исследования, результаты которого отражены в статье, послужили фундаментальные труды зарубежных и отечественных авторов в области теории и практики реализации целевых программ социально-экономического развития. Исследование показало, что на сегодняшний день в Красноярском крае может с успехом применяться опыт ведущих зарубежных стран в реализации программно-целевого подхода как в части формирования программ, так и в части поиска источников их финансирования. Следует отметить, что на сегодняшний день положительный опыт реализации целевых программ на территории Красноярского края имеется в аэрокосмической отрасли. В результате исследования выработаны рекомендации по реализации программно-целевого подхода в процессе государственного управления социально-экономическим развитием Красноярского края, учитывающие специфические особенности региона. Результаты исследования послужат основой для формирования эффективных целевых программ социально-экономического развития Красноярского края и могут использоваться при формировании механизмов государственного управления социально-экономическим развитием других регионов сырьевой направленности.
Бесплатно
Статья научная
Современное высокоточное радиоэлектронное оборудование, которое входит в состав космической техники, дорогостоящее в изготовлении за счет импортной компонентной базы и малосерийности производства. Рассматриваются существующие методы контроля качества выпускаемой радиоэлектронной аппаратуры, работоспособность которой обеспечивает надежность и долговечность активного существования космических аппаратов. Показана эффективность применения метода акустической эмиссии, позволяющего отслеживать появление дефектов в паяных соединениях печатных плат радиоэлектронной аппаратуры в реальном времени. Актуальность работы состоит в необходимости дальнейшей разработки неразрушающего метода выявления дефектов и мест их локализации, а также классификации их по степени опасности для работоспособности модулей печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. В ходе работы разработан способ уточнения определения местоположения дефекта с применением метода акустической эмиссии при плоскостной локации. Точность способа позволяет локализовать дефект с погрешностью 1 мм. На стандартном корпусе чипа с шагом 1 мм вероятность определения дефектного контакта составляет от 95 %. На основании проведенных экспериментов построена модель накопления повреждений паяных контактных соединений корпуса чипа печатной платы радиоэлектронной аппаратуры, которая адекватно отражает свойства исследуемого объекта. Полученная модель накопления повреждений отображает поведение данного объекта не менее чем 80 % от планируемого срока эксплуатации. По результатам проведенных экспериментальных работ получены диаграммы накопления акустических сигналов от развивающихся дефектов в процессе деформирования паяного соединения, определена точность метода, определены параметры модели накопления повреждений паяного соединения и моменты зарождения дефектов в процессе механического воздействия, что демонстрирует перспективность применения метода акустической эмиссии для дефектоскопии печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. Обосновывается совместное использование рентгеновской томографии и метода акустико-эмиссионного контроля, что позволит на этапах предварительной отработки и производства печатных плат с высокой точностью прогнозировать срок их надежной эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
Целью исследования является создание математической модели технологического процесса изготовления неразъемных соединений разнородных материалов на основе электронно-лучевой сварки с использованием алгоритмов машинного обучения. Каждый из соединяемых элементов представляет собой ответственный узел комплексного устройства, в связи с чем выставляются жесткие критерии к качеству сварного соединения. В сущности, поставленная задача представляет собой задачу регрессии. Существует множество алгоритмов, подходящих для решения задачи регрессии. Однако зачастую использование одного алгоритма не обеспечивает достаточной точности полученного результата. Одним из способов решения такой проблемы является построение композиции алгоритмов для компенсации проблем каждого из них. Одним из наиболее эффективных и мощных алгоритмов композиции является градиентный бустинг. Использование данного алгоритма повысит качество модели регрессии. Предлагаемая модель позволит технологу задавать параметры технологического процесса и получать оценку качества конечного изделия равно как по заданию входных, так и выходных величин. Использование методов оценки и прогнозирование снизит временные и трудовые затраты на поиск, отработку и наладку технологического процесса. Приводится описание алгоритма градиентного бустинга, а также анализ применимости данного алгоритма к модели, равно как и заключение касательно областей его применимости и достоверности прогнозов, получаемых при его использовании. Кроме того, рассматривается процесс непосредственного обучения модели на основе данных, полученных в рамках проведения поисковых экспериментов для улучшения качества конечного изделия. Результаты анализа применимости позволяют судить о допустимости использования предложенного метода для процессов, имеющих схожие статистические зависимости. Применение предложенного подхода позволит осуществить поддержку принятия технологических решений специалистов по электронно-лучевой сварке при отработке технологического процесса и при вводе в производство новых видов продукции. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/articles/?id=677)
Бесплатно
Применение метода изменяющихся вероятностей для задач оптимального размещения на сети
Статья научная
Рассматривается p-медианная задача оптимального размещения на графе (сети), являющаяся популярной моделью как в логистических задачах (оптимальное размещение транспортной, телекоммуникационной и иной инфраструктуры), так и опосредованно в задачах кластерного анализа, распознавания образов, в теории оценивания. Цель p-медианной задачи на графе (сети) заключается в нахождении определенного числа вершин (узлов) таких, чтобы суммарное расстояние от всех узлов сети до ближайшей из выбранных вершин (узлов) было минимальным. Для приближенного решения рассматриваемой неразрешимой (в общем случае) за полиномиальное время задачи предложен эвристический алгоритм, основанный на идеях метода изменяющихся вероятностей, являющегося методом случайного поиска с адаптацией. Идея алгоритма заключается в случайном выборе вершин в соответствии с заданными вероятностями выбора каждой из вершин и изменении этих вероятностей для каждой из выбранных вершин и вершин в некоторой ее окрестности в зависимости от достигнутого значения целевой функции (т. е. в зависимости от суммарного расстояния от каждой из вершин графа до ближайшей из выбранных вершин). При создании алгоритма для p-медианных задач с большой размерностью и вычислительной сложностью ставится задача оптимального использования вычислительных мощностей. Эффективность алгоритма подтверждена экспериментальной проверкой на тестовых примерах из библиотеки ORLIB. Также приведены результаты работы комбинированного алгоритма - комбинации предложенного алгоритма с процедурой локального поиска для решения данной задачи. Экспериментально показано, что результаты такой комбинации превосходят результаты оригинального многократных запусков алгоритма, реализующего локальный поиск из случайным образом выбранных вершин. Кроме того, в работе экспериментально показано, что для небольших задач алгоритм способен получить точное решение задачи.
Бесплатно
Статья научная
Ключевым элементом современных космических аппаратов являются высокоточные антенны. Поэтому система наведения антенн (СНА) присутствует практически на любом космическом аппарате (КА). На всех КА к ней предъявляются высокие требования. Наземная экспериментальная отработка системы наведения антенн включает множество этапов и видов тестирования, но их не всегда достаточно для выявления кратковременных сбоев. Современные блоки управления системы наведения антенн (БУ СНА) имеют различные варианты построения. Рассмотрен вариант построения БУ СНА, используемый на КА с активным сроком существования более 15 лет. При предложенном варианте построения прибора, как показала наземная экспериментальная отработка, возможен кратковременный сбой при передаче команд управления. Для выявления таких единичных сбоев был использован метод нагрузочного тестирования, обычно используемый при тестировании программного обеспечения клиент-серверных приложений и сложных ИТ-систем. Было разработано специальное тестовое программное обеспечение для исследования прибора, а также имитационная программная модель блока преобразования угла. Данная разработка позволила выявить единичные сбои при передаче команд управления на изменение скорости вращения антенны по каналу обмена по ГОСТ Р 52070-2003 (МКО), а также проверить и подтвердить возможность парирования такого сбоя. Такой вариант тестирования может применяться во время испытаний и исследований любых составных частей КА, в которых используется передача данных по каналу МКО.
Бесплатно
Применение метода оценок влияния нелинейностей на переходные процессы в нелинейных системах
Статья научная
Рассмотрена возможность анализа стабилизатора напряжения на базе понижающего квазирезонансного преобразователя с коммутацией ключевого элемента при нулевых значениях тока как существенно нелинейной системы автоматического регулирования. В работе использован метод оценок влияния нелинейностей на переходные процессы в нелинейных системах.
Бесплатно
Применение метода улучшения изображений для систем распознавания лиц
Статья обзорная
Представлен алгоритм обработки изображений лиц, включающий три этапа: нелинейное улучшение изображения (сжатие динамического диапазона), локализация лиц на основе цветовой сегментации кожи с последующим выделением антропометрических точек лица. Также рассмотрен процесс распознавания лиц на основе метода главных компонент
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача распознавания говорящего. В качестве исходных данных взята задача «Японские гласные» из UCI репозитория. Эта задача была решена с использованием нечеткого классификатора как метода классификации, способного извлекать причинно-следственные закономерности из исходных данных. Был применён новый метод формирования нечеткого классификатора, самонастраивающимися коэволюционными алгоритмами, а именно многошаговый метод формирования нечеткого классификатора, основанный на многократном повторении ранее разработанного метода формирования нечеткого классификатора. Были проведены численные исследования метода формирования нечеткого классификатора для различного числа говорящих и различного числа используемых нечетких правил. Метод показал приемлемую эффективность на тестовой выборке: от 0,985 для двух говорящих до 0,786 для девяти.
Бесплатно
Статья научная
Решена задача применения теоремы гипотез, или метода Байеса, в технических приложениях диагностирования на примерах авиационной техники. Представлен алгоритм решения в среде программного обеспечения MathCad.
Бесплатно
Применение методов непараметрического моделирования в решении задач экологического мониторинга
Статья научная
Рассмотрены основные задачи экологического мониторинга, в том числе решаемые с использованием спутниковых данных дистанционного зондирования. Проведен анализ экологической ситуации в России, существующих методов размещения пунктов наблюдения в системах контроля атмосферного воздуха и программ наблюдений. Охарактеризована система экологического мониторинга в Красноярске и необходимость применения методов моделирования при оценке экологической обстановки с целью комплексного учета многих факторов (параметры источников выбросов, текущее метеорологическое состояние атмосферы, условия рассеивания для данной местности, свойства моделируемых веществ и др.). Исследована проблема создания модели экологической обстановки в г. Красноярске в контексте Н-моделей. Показана необходимость использования соответствующих непараметрических индикаторов при построении обучающихся параметрических моделей «трубчатых» процессов. Проанализирован вопрос идентификации в узком и широком смысле. Рассмотрен стандартный способ моделирования экологической обстановки, описаны сложности, возникающие при моделировании процессов, имеющих «трубчатую» структуру, параметрическими методами. Представлена модель прогноза экологической ситуации в г. Красноярске, разработанная методами непараметрического моделирования с использованием ядерных оценок на основе данных наблюдений государственной сети мониторинга, приведены результаты моделирования пространственного распределения окиси углерода. Обоснована необходимость применения данного подхода в принятии управленческих решений, регулирующих экологическую обстановку в режиме реального времени. В связи с необходимостью развития региональных сетей мониторинга, задачи выбора пунктов наблюдения и оптимизации программы мониторинга качества атмосферного воздуха являются наиболее актуальными, в их решении необходимо комплексное рассмотрение всей совокупности факторов и угроз, а также использование новейших технологий (в том числе применение аэрокосмических (дистанционных) методов экологического мониторинга). Предложенный подход позволит оптимизировать процедуру принятия решений в области управления качеством окружающей среды. В дальнейшем возможно расширение модели, что позволит рассчитывать распространение загрязнения не только в пространстве, но и во времени и увеличить точность прогнозов.
Бесплатно
Статья научная
Использование этих методов на различных этапах эксплуатации обеспечивает достоверность оценки технического состояния летательных аппаратов (ЛА).
Бесплатно
Статья научная
Безопасность внутренней сети является важным аспектом успешного предприятия. Существуют различные средства для предотвращения киберугроз и анализа посещаемых интернет-ресурсов, но их быстродействие и возможность применения сильно зависит от объема входных данных. В статье рассматриваются существующие методы определения сетевых угроз с помощью анализа журналов прокси-сервера и предлагается метод кластеризации интернет-ресурсов, направленный на снижение объема входных данных путем исключения групп безопасных интернет-ресурсов или выбором только подозрительных интернет-ресурсов. Предложенный метод состоит из 3-х этапов: предобработка данных, анализ данных и интерпретация полученных результатов. Исходными данными для него являются записи журнала прокси-сервера. На первом этапе из исходных данных выбираются полезные для анализа данные, после чего непрерывный поток данных делится на небольшие сессии при помощи метода ядерной оценки плотности. На втором этапе выполняется мягкая кластеризация посещенных интернет-ресурсов путем применения метода тематического моделирования. Результатом второго этапа являются неразмеченные группы интернет-ресурсов. На третьем этапе, с помощью эксперта, происходит интерпретация полученных результатов путем анализа наиболее популярных интернет-ресурсов в каждой группе. Метод имеет множество настроек на каждом этапе, что позволяет сконфигурировать его под любой формат и специфику входных данных. Его область применения никак не ограничивается. Полученный метод может быть использован в качестве дополнительного шага предобработки с целью снижения количества входных данных.
Бесплатно
Применение многоатрибутивного метода для выбора состава бортовых систем обмена информацией
Статья научная
Для многоуровневого выбора состава бортовых систем обмена информацией предлагается применить многоатрибутивный метод проектирования. Рассматривается алгоритм, реализующий данный метод.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что с увеличением степени измельчения структурных составляющих сплавов повышаются механические свойства получаемых их них изделий. Отмечается, что достаточно большое количество деталей, комплектующих изделия машиностроения, производится с помощью литейного производства, в связи с присущими этому способу преимуществами по сравнению с другими технологиями изготовления деталей, наиболее значимое из которых - относительная простота технологии, тем не менее позволяющая получать сложные по конфигурации детали, которые практически невозможно изготовить другими способами, при одновременном обеспечении требуемых технической документацией характеристик. К таким деталям, в частности, относятся литые детали, которые входят в состав узлов, механизмов и машин транспортного машиностроения. При этом в этой отрасли, особенно в аэрокосмическом машиностроении, большое распространение получили алюминиевые литейные сплавы. При изготовлении литых деталей одним из основных способов повышения качества является модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл веществ, которые служат либо центрами кристаллизации, либо блокируют рост формирующихся кристаллических образований. К настоящему времени «измельчающие» возможности применяющихся средств модифицирования достигли своего предела. И в последние годы для этой цели находят применение более эффективные модификаторы в виде нанопорошков тугоплавких высокопрочных химических соединений (нитриды, карбиды, оксиды, бориды и др.), применение которых приводит к существенному повышению механических свойств литых изделий. Приводятся примеры применения наномодифицирования при изготовлении из алюминиевых сплавов литых деталей транспортных средств, а также использования нанопорошков при сварке, процессы которой практически идентичны с литейными.
Бесплатно
Применение нанотехнологии для повышения физико-механических характеристик поверхности металлоизделии
Статья научная
Представлены результаты применения нанотехнологии, обеспечивающих повышение физико-механических характеристик поверхности металлоизделии.
Бесплатно
Применение нейро-нечетких систем в задачах подсчета кредитного балла банковского сектора
Статья научная
В виду сложности и значительных временных затрат проектирования нейро-нечетких моделей вручную с нуля в рассмотрение вводятся эволюционные алгоритмы. С помощью генетических алгоритмов разработка нейро-нечетких систем упрощается и становится автоматической. Предложенная схема применяется к известным задачам о кредитах в Австралии и Германии. Приводится сравнение с другими подходами.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается задача восстановления пропущенных данных при решении навигационной задачи с использованием спутниковых навигационных систем. В рамках исследования была выявлена корреляционная связь между изменениями псевдодальностей (расстояние от объекта до навигационного спутника, вычисленное с учетом погрешности шкалы времени потребителя). Иначе говоря, изменение расстояния между приёмником и одним спутником взаимосвязано с изменением расстояния между приёмником и другим спутником. На основе обнаруженной зависимости была сформирована гипотеза того, что приращение псевдодальности относительно предшествующего момента времени на коротком временном отрезке изменяется линейно. Для подтверждения этой гипотезы был построен график, который её подтвердил. Предложен непараметрический алгоритм восстановления пропущенных данных на основании этой гипотезы. В рамках исследования в измерения псевдодальностей были внесены случайные пропуски. Цель внесения пропусков – симулировать условия, в которых навигационный приемник теряет сигнал от некоторых навигационных спутников (например, в связи с высокой плотностью застройки). После внесения пропусков был применён разработанный алгоритм для восстановления пропущенных значений. Результаты продемонстрировали, что различие меду реальными и восстановленными значениями псевдодальностей не превышало более одного процента. Это позволяет подтвердить эффективность разработанного алгоритма в решении навигационной задачи для условий потери сигнала от спутников.
Бесплатно
