Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3228
Разрешимость разностной задачи Коши для многослойных неявных разностных схем
Статья научная
Дискретизация дифференциальной задачи приводит к разностным уравнениям, и в случае неявных разностных схем вопрос о разрешимости является нетривиальным. Так как задача сводится к разрешимости систем линейных уравнений, то в работе используются методы линейной алгебры. Даны необходимые и достаточные условия разрешимости и простое достаточное условие через коэффициенты полиномиального разностного оператора. Указана связь этих результатов с методом прогонки для систем алгебраических уравнений с ленточными матрицами. Результаты могут быть использованы как для исследования устойчивости разностных схем, так и для построения мономиальных базисов факторов в кольце полиномов.
Бесплатно
Разрядные характеристики литий-ионных аккумуляторов с углеродными электродами
Статья научная
Исследованы литий-ионные аккумуляторы, в которых в качестве отрицательного электрода использовались фуллерит-литиевые композитные пленки, пластины гексагонального графита и пластины турбостратного графита (ТГ). Положительными электродами во всех литий-ионных аккумуляторах служили пластины металлического лития. При использовании в качестве анода турбостратного графита наблюдалось максимальное значение разрядного тока, в 1, 5 раза превышающее максимальный ток для анода из гексагонального графита. По результатам рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлено, что толщина активного слоя (слоя анода интеркалированного ионами лития) для турбостратного графита составила 600 нм. Максимальное значение удельной емкости наблюдалось также при использовании турбостратного графита в качестве анода и достигало 244 мА•ч/г.
Бесплатно
Ранговый анализ объемов потребления электрической энергии муниципальных учреждений
Статья научная
Рассматривается применение техноценологической теории, процедур рангового анализа для анализа объемов потребления электрической энергии муниципальными медицинскими учреждениями. Применение процедур рангового анализа позволяет определить нормы потребления электрической энергии и выявить очередность проведения энергетических обследований учреждений.
Бесплатно
Распознавание динамических образов на основе предсказывающих фильтров
Статья научная
Построена модель распознавания динамических образов из видеопоследовательностей на основе допустимых отображений в пространстве изображений и пространстве признаков. Введено понятие максимального динамического инварианта. Рассмотрен метод определения максимальных динамических инвариантов на основе фильтров, предсказывающих поведение траектории в многомерном пространстве признаков.
Бесплатно
Статья научная
Приведен алгоритм определения неисправностей систем летательных аппаратов с применением вероятностного метода распознавания.
Бесплатно
Статья научная
Для преодоления негативных последствий и развития речевой коммуникативной компетенции дистанционного студента необходимо совершенствовать речевые диалоговые системы общения «человек-компьютер», что немыслимо без обеспечения возможности распознавания эмоций и психологического состояния обучающегося. Рассматривается процедура извлечения информативных признаков, основанная на адаптивном многокритериальном генетическом алгоритме, исследуется ее эффективность в сочетании с различными классификационными моделями. Результаты тестирования реализованного алгоритмического аппарата демонстрируют его эффективность и обосновывают целесообразность использования в модулях диалоговых систем, в частности, для распознавания эмоций в процессе дистанционного обучения.
Бесплатно
Распознавание текстурных изображений на основе статистических и фрактальных признаков
Статья научная
Рассматривается алгоритм распознавания текстурных изображений с помощью трехслойной нейронной сети прямого распространения. Рассмотрен расчет фрактальной размерности методом покрытия поверхности эталонами и методом покрытия двумерной поверхностью. Представлен алгоритм расчета статистических характеристик и результаты проведенных экспериментов.
Бесплатно
Статья научная
Предложена организация отработки на мини- и микро-КА бортовой системы управления, построенной на новых принципах, которые позволят легко реконфигурировать данную систему, значительно уменьшить размеры и массу системы управления, а в последующем применять удачные решения в проектировании больших космических аппаратов (КА), а также перейти на новый уровень в проектировании бортовых систем КА.
Бесплатно
Распределенная энерготепловая модель никель-водородной аккумуляторной батареи 40НВ-70
Статья научная
Рассмотрен способ построения динамической модели никель-водородной аккумуляторной батареи. Обсуждаются особенности моделирования, связанные с совместным использованием пакетов COMSOL Multiphysics и Simulink. Представлены результаты расчета типичного режима функционирования аккумуляторной батареи в составе космического аппарата.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены перспективы применения аэродинамического управления для поддержания формации наноспутников класса CubeSat. Целью данной работы является оценка границ применения активного аэродинамического контроля для стабилизации относительного движения двух аппаратов CubeSat 3U на солнечно-синхронной орбите высотой 570 км. Проведен обзор теоретических сведений об аэродинамических силах, действующих на искусственные спутники Земли, в рамках которого рассмотрены модели верхней атмосферы Земли. Рассмотрены аспекты построения дифференциальной силы лобового сопротивления для наноспутников в качестве исполнительного механизма активного управления. Для исследования орбитального движения спутников под действием аэродинамического управления с помощью программы General Mission Analysis Tool смоделирован групповой полет двух космических аппаратов с учетом факторов, вызывающих возмущения орбит. По результатам экспериментов изучена динамика межспутникового расстояния и сделан вывод о возможности применения аэродинамической дифференциальной силы для стабилизации относительного движения.
Бесплатно
Расчет вероятности генерации поверхностных возбуждений электронами, отраженными от поверхности Si
Статья научная
Кремний - основной материал наноэлектроники и солнечной энергетики. На основе кремния в настоящее время создается множество структур, обладающих уникальными свойствами и позволяющих решать прикладные задачи. Одной из областей применения кремния является создание на его основе фотоэлектрических преобразователей для космической и авиационной техники. В перспективе фотоэлектрические приборы на основе кремния могут быть изготовлены из материалов, содержащихся в лунном грунте, и кремний послужит основой для создания космических солнечных электростанций. Контроль элементного состава и физических свойств материалов, используемых в космическом материаловедении, играет важную роль, соответственно, необходимо совершенствовать методы исследования материалов. Методы исследования развиваются как в технологическом направлении, так и в направлении обработки и интерпретации экспериментальных результатов. Одним из распространенных методов исследования поверхности является электронная спектроскопия. При входе и выходе из поверхности электроны генерируют поверхностные возбуждения, которые несут количественную информацию о различных процессах взаимодействия электронов с веществом. Интенсивности Оже- и фотоэлектронных пиков зависят от вероятности неупругого рассеяния как внутри твердого тела, так и в приповерхностном слое. Вероятность генерации электроном поверхностных возбуждений при единичном акте взаимодействия с поверхностью называется поверхностным параметром, является наиболее удобной величиной для описания влияния поверхностных возбуждений на интенсивность Оже-электронов и играет важную роль при количественном анализе в Оже-электронной спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, спектроскопии характеристических потерь энергии электронов. В данной работе спектры потерь энергии отраженных электронов получены для серии образцов Si, изготовленных при различных технологических условиях и имеющих разную кристаллографическую ориентацию. Из этих экспериментальных спектров вычислены зависимости произведения средней длины неупругого пробега и дифференциального сечения неупругого рассеяния электронов от потерь энергии электронов. Предложен новый метод определения параметра поверхностных возбуждений в спектроскопии сечения неупругого рассеяния электронов, основанный на разложении этих спектров на пики потерь, описываемые трехпараметрическими универсальными функциями сечения неупругого рассеяния электронов Тоугаарда.
Бесплатно
Расчет гидродинамических параметров рабочей решетки центробежного насоса
Статья научная
С учетом конструктивных особенностей проточной части рабочей решетки центробежного насоса проанализировано обтекание профилей лопаток потока вязкой жидкости. Выполнен гидродинамический расчет параметров рабочей решетки.
Бесплатно
Расчет годографа Тывы на основе скоростной модели среды
Статья научная
Представлены результаты расчета годографа первых вступлений P-волн для района Тывы на основе скоростной модели среды, полученной ранее исходя из данных сейсмической изученности Алтае-Саянской складчатой области. Приведено краткое описание блоково-слоистой модели земной коры и верхней мантии юга Красноярского края и Тывы. Рассмотрены ключевые формулы, лежащие в основе алгоритма расчета сейсмических лучей от приповерхностных и заглубленных источников в среде с линейной зависимостью скорости от глубины. Дан анализ волновой картины в предложенной модели среды. Приведено сравнение полученного годографа с экспериментальными данными и годографом, применяемым в регионе для обработки сейсмологических данных. Рассмотрен способ внесения станционных поправок к годографу, учитывающих влияние низкоскоростных отложений под сейсмостанцией.
Бесплатно
Расчет композитных цилиндрических оболочек с применением многосеточных элементов
Статья научная
Предложена процедура расчета трехмерных упругих композитных цилиндрических оболочек с различными коэффициентами наполнения, которая сводится к построению дискретных моделей, состоящих из криволинейных сложных многосеточных конечных элементов. В основе построения таких элементов лежат криволинейные двухсеточные конечные элементы. Двухсеточные и сложные многосеточные элементы проектируются на основе базовых конечно-элементных моделей композитных оболочек, которые учитывают их неоднородную структуру и имеют высокую размерность. Показаны процедуры построения в локальных декартовых системах координат криволинейных двухсеточных и сложных многосеточных элементов. Поля перемещений аппроксимируются известными степенными полиномами различных порядков, напряженное состояние описывается уравнениями трехмерной задачи теории упругости (без введения упрощающих гипотез о характере распределения полей перемещений, деформаций и напряжении). Аппроксимирующие полиномы и уравнения трехмерной задачи упругости записываются в локальных декартовых системах координат. Достоинства предлагаемых элементов состоят в том, что они описывают трехмерное напряженное состояние в композитных оболочках, учитывают их неоднородные структуры, сложное закрепление и порождают многосеточные дискретные модели с малым числом узловых неизвестных. Размерности многосеточных дискретных моделей оболочек на несколько порядков меньше размерностей базовых моделей. Временные затраты реализации метода конечных элементов (МКЭ) на ЭВМ для многосеточных дискретных моделей композитных оболочек существенно меньше, чем для базовых моделей. Предложен сложный многосеточный элемент 3-го порядка для расчета композитных цилиндрических оболочек. Приведен пример расчета по МКЭ консольной трехслойной оболочки с использованием сложных многосеточных элементов 3-го порядка. Результаты расчетов оболочки показывают высокую эффективность применения предложенных сложных элементов.
Бесплатно
Расчет надежности отказоустойчивых архитектур программного обеспечения
Статья научная
Рассмотрен вопрос повышения надежности программного обеспечения с помощью отказоустойчивых архитектур. Проведена оценка эффективности Ы-вариантного программирования и метода блоков восстановления при построении отказоустойчивого программного обеспечения, а также сравнительный анализ предложенных методов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены возможности обнаружения малоразмерных пожаров с геостационарной орбиты (ГСО) с использованием оптических систем, работающих в ИК-диапазоне. Согласно статистике 93 % всех лесных пожаров возникает в 10-километровой пригородной зоне, а значит, по вине местного населения. Сильные пожары от удара молнии случаются крайне редко, примерно в 2 % случаев, поскольку грозы, как правило, сопровождаются дождем. Поэтому представляется крайне важным осуществлять постоянное наблюдение именно южных районов края, где проживает подавляющее количество населения. С помощью специальной оптимизирующей программы CODE V был численно исследован оптический широкоугольный телескоп. Использование светосильной оптической системы f/1,5 позволило на ПЗС-матрице размером 8k×8k получить пространственное разрешение до 200 м на пиксель с ГСО. Оптическая система представляет собой систему прямого фокуса с трехлинзовым корректором в сходящемся пучке. Все поверхности линз и главное зеркало имеют асферические поверхности. Приведены конструктивные параметры и графики качества изображения. Существует возможность вести практически непрерывный мониторинг больших участков земной поверхности на предмет поиска пожаров малого размера - 1-2 га (если разместить рассчитанную оптическую систему на геостационарной орбите).
Бесплатно
Расчет параметров движения приводов механизма параллельной структуры
Статья научная
Выполнен расчет положения выходного звена в механизме параллельной кинематики. Создана компьютер- ная модель для анализа движения дельта-механизма. Получены данные о крайних положениях устройства па- раллельной структуры. Найдена система уравнений, описывающая зависимость координат выходного звена от обобщенных координат.
Бесплатно
Расчет параметров двухзеркального лучевода
Статья научная
Представлен расчет лучевода численно-аналитическим методом. Получены частотные зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) от геометрических параметров лучевода.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается угловое движение автоматического космического аппарата (КА), каждый виток которого состоит из двух участков: рабочего (в окрестности апогея), на котором КА решает целевую задачу, и дежурного, на котором выполняется коррекция орбиты с использованием электрореактивных двигателей и инерционных исполнительных органов, - маховиков. При этом для перехода в режимы коррекции орбиты или ориентации на рабочем участке совершаются программные развороты космического аппарата. С помощью математического моделирования проведено сравнение двух способов разворота КА, оптимальных по быстродействию, при различных начальных данных.
Бесплатно
Расчет пульсаций давления в отводе шнекоцентробежного насоса акустико-вихревым методом
Статья научная
Большое значение в настоящее время отводится исследованию проблемы повышения надёжности и ресурса жидкостных ракетных двигателей. В этой связи ключевой задачей является снижение гидродинамической вибрации шнекоцентробежных насосов, которая вызвана пульсациями давления в проточной части насоса. Вследствие шаговой неравномерности потока на выходе рабочего колеса возникают пульсации давления на частоте следования рабочих лопаток и её гармониках. Эти колебания вызывают динамические нагрузки на элементы корпуса насоса, вызывая его вибрацию, поэтому расчет амплитуд пульсаций давления в шнекоцентробежном насосе на ранней стадии проектирования является актуальной задачей. В определении пульсаций давления, генерируемых трехмерным вихревым течением в шнекоцентробежном насосе, необходимо принимать во внимание их двойственную природу. Неоднородное распределение параметров потока на выходе центробежного колеса генерирует акустические возмущения, которые распространяются со скоростью звука в рабочей жидкости. Одновременно присутствуют вихревые возмущения, которые конвектируются основным течением. Вихревые колебания параметров основного течения называют «псевдозвуком» или вихревой модой. Амплитуда колебаний вихревой моды может быть определена расчетом нестационарного потока с использованием модели несжимаемой жидкости. Однако эта модель неприменима для акустических колебаний, распространяющихся в напорной магистрали. Рассматривается трехмерный акустико-вихревой метод расчёта пульсаций давления, который обеспечивает возможность определения амплитуды акустической моды. Приведен вывод акустико-вихревых уравнений и пример расчёта амплитуды пульсаций давления на выходе шнекоцентробежного насоса жидкостного ракетного двигателя. Показано, что амплитуда пульсаций давления на первой гармонике частоты следования рабочих лопаток изменяется в зависимости от расхода через насос. Применение в расчете граничного условия в форме акустического импеданса для длинной трубы приводит к занижению амплитуды по сравнению с известными экспериментальными величинами.
Бесплатно
