Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
Статья научная
На сегодняшний день можно выделить ряд перспективных многоразовых ракет-носителей «Крыло СВ» - многоразовая крылатая ступень ракеты-носителя легкого класса; «Байкал-Ангара» многоразовый ускоритель первой ступени ракеты-носителя Ангара; «Союз-7» - многоразовая двухступенчатая ракета-носитель среднего класса, летно-конструкторские испытания «Союза-7» планируются на 2025 г. Для поддержания эксплуатационных характеристик летательных аппратов необходимо разработать систему технического обслуживания, обеспечивающую заданную надежность агрегатов летательных аппаратов. Целью данной работы является разработка модели выявления неисправностей в процессе проведения технического обслуживания агрегатов и систем летательных аппаратов. В рамках данной работы разработан алгоритм, в основе которого заложен метод статистических испытаний, позволяющий при небольших затратах машинного времени более детально проанализировать процесс технического обслуживания с учетом длительности выполнения отдельных операций и их эффективности. Данные о длительности и эффективности отдельных операций могут быть получены в процессе специальных испытаний аппаратуры путем хронометража и анализа результатов обслуживания. Для моделирования необходимо иметь следующие исходные данные: закон распределения продолжительности отдельных операций; эффективность выявления неисправностей при проведении отдельных операций. В алгоритме реализуется два вида технического обслуживания: полное и сокращенное. Сокращенное обслуживание предусматривает проведение операций, наиболее эффективных с точки зрения количества устраняемых неисправностей: регулировок, подстроек, поиска неисправных элементов. Разработанная модель позволяет исследовать возможность сокращения времени простоя на обслуживании без существенного снижения качества технического обслуживания, а именно: оценить эффективность технического обслуживания при проведении его по полной и сокращенной схеме; оценить эффективность технического обслуживания при проведении обслуживания в ограниченное время; обосновать наиболее целесообразные пути повышения качества обслуживания при условии, что время простоя на техническом обслуживании ограничено, и прогнозировать вероятность выявления неисправностей в процессе проведения технического обслуживания. Практическая значимость итогов данной работы может быть достигнута в аэрокосмической отрасли, в частности, на этапе проектирования (испытаний и эксплуатации) системы технического обслуживания для многоразовых элементов ракет-носителей.
Бесплатно
Разработка модели оптимизации бизнес-процессов на авиационном предприятии
Статья научная
Приведен анализ существующих подходов к оптимизации деятельности предприятий авиационно-промышленного комплекса, оценка современных методов процессного управления. В качестве основного метода предложен реинжиниринг бизнес-процессов. Разработан поэтапный план реализации реинжиниринга на авиационном предприятии.
Бесплатно
Статья научная
Предложен алгоритм навигационного фильтра, реализующий получение сглаженных оценок координат объектов на основе измеренных значений псевдодальностей, полученных для сигналов совмещенного созвездия навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS.
Бесплатно
Разработка новых технологий комбинированной обработки силуминов
Краткое сообщение
Приведены результаты исследований новых технологий производства горяче- и холоднодеформированных изделий из заготовок алюминиево-кремниевых сплавов, полученных различными видами литья. Показано, что применение комбинированных методов обработки таких сплавов дает возможность получать полуфабрикаты и изделия с требуемым уровнем механических характеристик.
Бесплатно
Разработка объектно-ориентированной системы управления базами данных для хранения больших объектов
Статья научная
Рассматриваются проилемы хранения и оираиоткислоэюных структур данных и предлагается новый типхранения таких данных. Проводится сравнительный анализ компактности хранения разраиотаннои С^УЪ^Ц с су-ществующими.
Бесплатно
Разработка перенастраиваемых диапазонных генераторов шума
Статья научная
Целью работы является разработка и исследование принципа работы перенастраиваемых диапазонных генераторов шума (ПДГШ), их характеристик, формирователя шумового сигнала модульного типа, в котором обеспечивается управление шириной спектра шумового сигнала для использования в качестве средств постановки шумовых радиопомех, посредством формирования и излучения в окружающее пространство электромагнитных полей энергетического спектра в заданных диапазонах частот, с возможностью изменения амплитуды и полосы сигнала. Для улучшения характеристик и придания им более широкого применения с целью качественного противодействия несанкционированному съему злоумышленниками информации по каналам излучения побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ), необходимо создавать многоканальные адаптивные ПДГШ. В разрабатываемых генераторах в каждом канале зашумления можно обеспечить регулировку мощности формируемого шумового сигнала и управление шириной полосы частот зашумления, что позволит повысить электромагнитную совместимость подобных устройств. Для обеспечения этого предлагается использовать концепцию проектирования, основанную на применении управляемых модулей источников шума (УМИШ) с полосовыми фильтрами, что также позволяет получить равномерный по амплитуде шумовой сигнал.
Бесплатно
Разработка полезной нагрузки спутника Cyclops формата Cubesat
Статья научная
На протяжении последних десятилетий увеличивается количество запускаемых спутников формата CubeSat. Данные спутники обладают рядом преимуществ: малый срок разработки, невысокая стоимость, возможность модификаций для определенных научных задач и тестирование технических решений и новых разработок. В данной статье излагается описание полезных нагрузок малого космического аппарата: спутника формата CubeSat 3U CYCLOPS, созданного в Балтийском государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» имени Д. Ф. Устинова в рамках выигранного гранта по программе Space-Pi. Цель исследования - создание, тестирование и изучение работы модулей полезных нагрузок аппарата, построенных с применением коммерчески доступных компонентов, в условиях космического полета. В тексте описана структура взаимодействия полезной нагрузки и платформы «ОрбиКрафт-Про 3U» от компании ООО «Спутникс». Рассматривается процесс создания платы управления нагрузками. Описано программное обеспечение системы управления мехатронного и многостепенного исполнительного модулей с применением логирования и коррекцией ошибок. Помимо вышеперечисленных модулей, была разработана и система управления полезными нагрузками, позволяющая осуществлять серию экспериментов при нахождении малого космического аппарата на орбите. В статье объясняется принцип работы взаимодействия космического аппарата с землей через специальное программное обеспечение Houston сontrol сenter application и Houston Telnet. В результатах описаны проведенные тестирования для механических узлов космического аппарата. Приведены примеры полученных пакетов телеметрии с борта аппарата. В статье также отображены дальнейшие планы проекта и перспективы применения разработанной аппаратуры для внедрения в крупногабаритные космические системы и комплексы. Также в рамках этого проекта студентам и школьникам удалось получить инженерный опыт разработки устройств, предназначенных для работы в условия космического пространства.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается способ адаптивного управления технологическим процессом создания прецизионных антенных рефлекторов из полимерных композиционных материалов заключающийся в том, что последовательно на каждом технологическом этапе измеряются контролируемые и технологические параметры, уточняются экспериментальные зависимости определяющие связь контролируемых параметров с показателями качества готового изделия. На основе полученных данных оптимизируются технологические параметры последующих этапов, обеспечивающие достижения заданных показателей качества готового изделия.
Бесплатно
Статья научная
Освоение Солнечной системы человеком подразумевает создание долгосрочных обитаемых баз на ряде космических тел: Луне, Марсе и др. Поддержание на таких базах среды благоприятной для экипажа возможно благодаря системам жизнеобеспечения (СЖО), в которых реализуется замкнутый массообмен продуктов и отходов между экипажем, звеном высших растений и другими звеньями. Замкнутость повышает надежность и автономность системы, снижает стоимость ее снабжения. Управление таким массообменом представляется трудной технической задачей, требующей затрат многих человеко-часов, что является ценным ресурсом при осуществлении пилотируемых космических миссий. В общем случае эта задача решается средствами автоматики, однако, необходимо учитывать специфику процессов, поддерживающих массообмен, так как это позволит найти пути упрощения аппаратной и логической составляющих, повысить их универсальность и надежность. В данной статье представлен анализ технологических процессов экспериментального блока выделения NaCl из растворов минерализованных метаболитов человека и предложен простой алгоритм управления, который без принципиальных изменений может быть использован для всех процессов блока. Без разработки цикла превращений NaCl становится практически невозможным создание долгосрочно функционирующей биолого-технической системы жизнеобеспечения - оптимального варианта СЖО для инопланетных баз. В таких системах происходит массообмен между экипажем и звеном высших растений и существует опасность накопления NaCl в ирригационных растворах и последующего отравления растительного звена. Поэтому проблема управления циклом превращений NaCl в массообменных процессах высокой степени замкнутости является актуальной, а универсальные принципы автоматизированного управления могут быть использованы не только в космических, но и земных приложениях: в замкнутых агротехнических циклах и научно-образовательных стендах.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются основные вопросы разработки программно-алгоритмического комплекса проектирования электромонтажных чертежей в приборостроении. Показана актуальность его применения для уменьшения трудоемкости разработки, повышения качества конструкторской документации, исключения несоответствий между таблицей соединений, таблицей контактов и графическим изображением раскладки электромонтажного жгута. Обозначены основные принципы структуры программного обеспечения. Выделены основные модули обобщенной структурной схемы программно-алгоритмического комплекса, выполняющие следующие задачи: импорт данных электрической схемы в формате файла САПР; экспорт данных проекта приложения в виде графических, текстовых или бинарных файлов САПР; проверка корректности входных данных; хранение данных проекта; формирование отчетов о состоянии данных проекта; синхронизация данных конструкции и модифицированной электрической схемы; формирование извещений об изменениях проектного решения; визуализация данных проектного решения; прокладка траекторий жгутов, вычисление сечений и диаметров проводников, входящих в жгуты. Предложен алгоритм определения состояний цепей электрической схемы на базе библиотеки Boost Graph Library, основанный на алгоритме поиска в ширину на графе. Дана обобщенная схема работы программно-алгоритмического комплекса, выделены основные характеристики, необходимые для решения задачи проектирования электромонтажного жгута. Показана возможность применения библиотеки компонентов графического интерфейса Qt для разработки интерфейса программного комплекса. Разработано приложение для проектирования электромонтажных чертежей, обладающее следующими характеристиками: САПР- независимый ввод, хранение, графическое отображение данных электрической схемы; входной контроль данных; автоматизированное получение таблиц соединений и контактов электрической схемы; интерактивная и автоматическая прокладка жгута; отображение диаметра, длины и количества проводов в любой точке сегмента прокладываемого жгута; формирование отчетов о текущем состоянии данных конструкции; экспорт графики электромонтажного чертежа.
Бесплатно
Статья научная
Предлагаются алгоритмы и модели организации транспортных потоков, приводится база данных программного обеспечения, обоснована эффективность внедрения новой системы.
Бесплатно
Разработка рабочего места и алгоритмов тестирования бортового оборудования SpaceWire
Статья научная
В зарубежной космической отрасли на протяжении долгого времени используется одна из наиболее передовых и активно развивающихся технологий передачи информации на борту космического аппарата - SpaceWire. Данная технология обеспечивает высокоскоростную передачу больших объемов информации, создание единой инфраструктуры высокоскоростной обработки данных для соединения датчиков, элементов системы обработки данных и блоков массовой памяти. В России SpaceWire постепенно внедряется и используется на перспективных космических аппаратах. Для проверки соответствия бортовой аппаратуры таких аппаратов требованиям стандарта SpaceWire ECSS-E-ST-50-12C Rev.1 существует необходимость в разработке рабочего места, описанного в данной статье. Рабочее место предназначено для того, чтобы к нему можно было подключить бортовое оборудование SpaceWire и запустить тесты, проверяющие определенные параметры информационного обмена, регламентируемые стандартом. В статье представлена общая структура рабочего места, а также описание каждого из его элементов в отдельности вместе с изложением их функционала. Также в статье описаны разработанные алгоритмы тестирования. Среди них можно выделить проверку на соответствие коэффициенту битовых ошибок требуемому значению, проверку поддержки метода удаления заголовка коммутаторами SpaceWire, а также проверку на соответствие требованиям к транспортным протоколам RMAP и СТП-ИСС. Алгоритмы данных тестов представлены в виде блок-схем и подробного текстового описания. Сами тесты реализованы в виде программного кода на языке C. В качестве подтверждения корректности работы разработанных тестов было проведено практическое тестирование устройств SpaceWire, среди которых можно выделить две платы полезной нагрузки для космического аппарата «НОРБИ», а также сверхбольшую интегральную схему 1931КХ014 программируемого коммутатора для сетей SpaceWire. Приведено краткое описание используемых в работе устройств тестирования в виде изложения их функционала, применимого к разрабатываемому рабочему месту тестирования.
Бесплатно
Разработка системы признаков для классификации методик подбора цветовых координат
Статья научная
Рассмотрены классификация методик подбора цветовых координат, используемых в различных инструментах создания изображений, и индекс эффективности методик подбора цветовых координат. Проведен сравнительный анализ инструментов подбора цветовых координат в данной системе.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается проблема, заключающаяся в разработке нового класса порождающих грамматик, обеспечивающих лучшее качество генерации строк и внутреннюю упорядоченность правил. Цель работы состоит в теоретическом обосновании и построении модуля разработанной ранее программы по автоматической генерации транскрипции на различных европейских языках, обеспечивающего добавление интонационной разметки, что даст возможность обучающемуся более качественно изучать язык, его фонетический строй и особенности. Кроме того, важным является решение проблемы определения модальности высказывания - различение повествования, вопроса и восклицания, что должно обеспечить возможность говорить и выражать множество эмоций на иностранном языке без предварительного знания слов и правил. Данный тип порождающих грамматик - рекурсивные порождающие грамматики - должен позволить решать более широкий класс задач благодаря использованию разбиения всего класса правил порождающих грамматик на уровни и разделы, что будет отражено в структуре соответствующих правил. Методы реализации поставленной цели состоят в гибридизации порождающих грамматик и подстрок команд в форме особых нетерминальных символов языка порождающих грамматик. В результате исследования сформулирован принцип организации множества деревьев, состояний порождаемой строки высказывания на естественном языке. Разработанный подход позволяет обеспечить выполнение алгоритмов генерации строк естественного языка с учетом использования командных нетерминальных символов порождающих грамматик. Заявленный подход к расширению синтаксиса правил порождающих грамматик может позволить обеспечить более сложную и качественную трансформацию генерируемой строки алфавита символов с учетом структурирования деревьев состояния строки на уровне рекурсивной генерации. Такой инструментарий компьютерной лингвистики может найти свое применение в качестве средства моделирования и анализа естественных языков, в частности, в целях генерации осмысленной речи и осуществления языковых трансформаций. Это позволит решать более сложные классы проблем в компьютерной лингвистике и разработке лингвистического программного обеспечения.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются проблемы и пути внедрения стандартов, устанавливающих требования к качеству и компетентности клинико-диагностических лабораторий (КДЛ). Приведены результаты разработки и испытаний системы стандартизации их деятельности.
Бесплатно
Статья научная
Предложен способ кодирования двоичного потока данных на основе квадратурной фазовой манипуляции QPSK, обладающий высокой скоростью и контролем наличия ошибок в канале передачи данных. Представлен алгоритм анализа сигналов в приемном тракте, позволяющий анализировать присутствие двух или трех импульсов разных цветов на входе, что сигнализирует о наличии помехи или возникновении «засветки». Кроме того, алгоритм обеспечивает возможность динамической компенсации внешней «засветки» путем изменения коэффициента усиления фотоприемников и регулировки яркости излучающих светодиодов. Разработана функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа кодирования в беспроводном канале на основе оптического излучения. Учитывая, что большинство фотодиодов являются достаточно широкополосными в видимом диапазоне световых волн, для повышения чувствительности каждого цветового канала и селективности приемного тракта, предложено использовать оптические фильтры для каждого цветового канала. Наиболее эффективными являются интерференционные фильтры из оптически прозрачных материалов с различными физическими характеристиками. Представлен подход для расчета оптических фильтров.
Бесплатно
Разработка стратегии экономического развития регионов
Статья обзорная
В отечественной экономике в настоящее время укрепляются такие же тенденции современного экономического развития, которые набирают силу в развитых странах: глобализация, опережающее развитие сферы услуг, формирование постиндустриального общества, увеличение интеллектуальной составляющей в результатах любого производства, информатизация общества, исчерпание традиционных источников социально-экономического роста. В этих условиях все более актуальным становится поиск новых путей и факторов регионального саморазвития
Бесплатно
Статья научная
Актуальность исследования обусловлена активным развитием современного оборудования с применением мощных источников электромагнитного излучения, а также расширением сфер их применения. Представлены результаты разработки структуры и технологии изготовления термостойкой радиоотражающей ткани, отличающейся от существующих аналогов высокой термо- и радиационной стойкостью, меньшей поверхностной плотностью, высоким значением коэффициента отражения электромагнитного излучения частотой до 16 ГГц включительно. Необходимость использования новых радиоотражающих тканей продиктована ужесточением требований, предъявляемых к материалам и конструкциям космических антенн. Цель работы состояла в замене существующей серийной ткани, используемой в конструкциях излучателей спиральных космических антенн, на радиоотражающую ткань, изготовленную из новых комбинированных термостойких электропроводящих нитей. Комбинированные термостойкие электропроводящие нити предложено вырабатывать на крутильно-оплеточных машинах специальной конструкции. В качестве сердечника комбинированных нитей предложено использовать параарамидные или полиимидные нити линейной плотности не более 8-14 текс, а в качестве электропроводящей оплетки использовать стальные или медные микропроволоки диаметром не более 50 мкм. Разработанные нити отличаются высокими значениями разрывной нагрузки, малым удлинением и малой линейной плотностью. Предложены технологические параметры (натяжение и скоростные режимы) изготовления комбинированных нитей и технологические параметры процесса изготовления радиоотражающей ткани на их основе по переходам ткацкого производства. Исследованы основные физико-механические свойства и радиотехнические характеристики серийной и новой радиоотражающих тканей. Спроектированные на базе комбинированных термостойких электропроводящих нитей образцы радиоотражающих тканей обладают поверхностной плотностью от 50 до 130 г/м2 при требовании не более 150 г/м2. Новые образцы радиоотражающих тканей обеспечивают коэффициент отражения излучения частотой до 16 ГГц на уровне 98 % при требовании не менее 95 %. Установлено, что разработанная ткань имеет преимущество перед существующей тканью по всем показателям. Результатом работы является внедрение новых тканей в конструкции спиральных антенн, разрабаты- ваемых АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева».
Бесплатно
Разработка тепловой панели малого космического аппарата навигационного обеспечения
Статья научная
Для уточнения траектории движения космического аппарата по заданной орбите учитывается параметр немоделируемого ускорения. На сегодняшний день при проектировании и изготовлении космического аппарата для обеспечения требований технического задания к предельно допустимым значениям немоделируемых ускорений при работе бортовой аппаратуры, необходим учет воздействия несимметричных тепловых потоков с панелей космического аппарата на отклонение его центра масс от заданной орбиты. В данной статье рассмотрена проблема влияния ассиметричных тепловых потоков с поверхностей космического аппарата, исходящих с панелей ±Z, +У (детерминированной и недетерминированной составляющей) на величину уровня немоделируемых ускорений, что существенно влияет на траекторию движения космического аппарата. Для обеспечения требований к системе терморегулирования в части обеспечения эффективного отвода тепла от приборов бортовой аппаратуры и распределения его по поверхности панели установки приборов необходимо значительно улучшить технические характеристики процессов теплопередачи и теплопроводности в космическом аппарате. Проведен анализ действующей системы терморегулирования в современных спутниках и выявлены её недостатки. Предложен конструктивный вариант создания энергоемкой тепловой панели, которая позволяет эффективнее отводить тепло от приборов и распределять его по панели. Спроектированная тепловая панель представляет собой плоскую герметичную панель единой сложной конструкции из алюминиевого сплава, изготовленную методом аддитивных технологий. Размеры тепловой панели ограничены конструктивными размерами рабочей зоны 3D-принтеров. На сегодняшний момент основные размеры доходят до 600-800 мм. Увеличение рабочей площади в дальнейшем даст возможность монтажа крупногабаритной радиоэлектронной аппаратуры. Представлена двухмерная математическая модель для расчета процессов теплообмена в спроектированной тепловой панели. Для расчета вводятся удельные средние величины, характеризующие эффективные сечения для паровых каналов и фитиля в продольном и поперечном направлениях, физические параметры (пористость фитиля и степень его насыщенности жидкостью).
Бесплатно
Статья научная
Технологии утилизации органических отходов внутри замкнутых экосистем (ЗЭС) космического назначения позволяют вовлекать вещество отходов в массообменный процесс ЗЭС, что обеспечивает поддержание жиз- недеятельности экипажа. Среди таких технологий перспективной представляется комплексная технология, включающая утилизацию и вовлечение во внутрисистемный массообмен рыбных отходов. Это связано с тем, что рыба рассматривается как один из перспективных источников животного белка для экипажа ЗЭС. В связи с этим представлены результаты исследований по разработке технологии минерализации органических отхо- дов, включая рыбные отходы. Требования, предъявляемые к такой технологии, включают, в частности, эколо- гичность образующихся продуктов, приемлемую скорость переработки (среднее время переработки суточной нормы отходов не превышает суток), достаточную легкость и компактность, простоту включения продук- тов в трофическую цепь биологических звеньев ЗЭС и возможность совместно перерабатывать различные типы органических отходов, характерных для ЗЭС (плотные и жидкие отходы жизнедеятельности человека, несъедобная растительная биомасса и продукты жизнедеятельности и несъедобная биомасса других биологи- ческих звеньев ЗЭС). Разработанный в Институте биофизики СО РАН метод «мокрого» сжигания в перекиси водорода удовлетворяет вышеперечисленным требованиям и был взят за основу технологического процесса утилизации рыбных отходов. В ходе исследования была экспериментально доказана эффективность совмест- ного окисления рыбных отходов с экзометаболитами человека, что в совокупности с процессом пережигания осадка в реакторе «мокрого» сжигания позволяет минерализовать рыбные отходы в достаточной мере, что- бы использовать продукты переработки в качестве источника минерального питания растительного звена ЗЭС. Общее время технологических процессов составляет примерно 14 ч. Удается вывести в доступную для растений форму более 90 % минеральных макроэлементов. Полученная динамика процесса позволяет в даль- нейшем наладить автоматическое управление реактором на основании показаний текущего времени с воз- можностью аварийного отключения по показаниям давления, температуры и силы тока. Представленная работа открывает перспективы для разработки блока физико-химической комплексной переработки различ- ных видов органических отходов для ЗЭС космического назначения.
Бесплатно
