Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
Результаты вычислительных экспериментов при математическом моделировании водных экосистем
Статья обзорная
Рассмотрены точечная имитационная и одномерная математические модели водных экосистем. Модели предназначены для изучения экосистем плесов Красноярского водохранилища и отдельных участков реки Енисея. Приведены результаты вычислительных экспериментов
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследования качества оконтуривания для трех алгоритмов (Marr-Hildreth, ISEF и Canny), полученные с помощью комплексного метода, предложенного в работе Boaventura и Gonzaga. Исследования проводились в среде программно-алгоритмического комплекса стохастического моделирования «КИМ СП». Дано краткое описание возможностей программно-алгоритмического комплекса, приведена его обобщённая структурная схема, а также показано формирование последовательности структур морфологий эталонных пространственно-временных сигналов (ЭПВС) и их растровых изображений. В ходе получения и обобщения результатов численных экспериментов были использованы методы и подходы статистического моделирования, а эталонные изображения были аппроксимированы двумерным точечным потоком восстановления. Оценки эффективности оконтуривания для трех исследуемых алгоритмов (Marr-Hildreth, ISEF и Canny) получены при различных уровнях аддитивного шума. Шум формировался датчиком случайных чисел с распределением, близким к нормальному распределению. В качестве критерия отношения сигнал/шум принималось отношение энергии сигнала к дисперсии шума. Анализ эффективности алгоритмов проводился на основе морфологий эталонных изображений ЭПВС типа A и F. Результаты исследований представлены в виде совокупности оценок обобщённого показателя качества, оценок вероятностей правильного обнаружения и пропуска контуров, а также вероятности ложной тревоги в зависимости от отношения сигнал/шум. Вычисление вероятностных оценок отдельных составляющих обобщенного критерия качества связано, прежде всего, с разной значимостью этих составляющих в таких прикладных областях, как космонавтика, навигация, геология, дефектоскопия и др. Сопоставление полученных результатов для трех алгоритмов оконтуривания и двух типов морфологий позволило не только дать объективную оценку эффективности применения комплексного метода для сравнения качества алгоритмов поиска и локализации границ, но и сформировать рекомендации по выбору в конкретной прикладной задаче того или иного алгоритма, в зависимости от уровня шума и типа морфологии, лежащей в основе построения изображения.
Бесплатно
Результаты мониторинга радиационной обстановки на средней круговой орбите
Статья научная
В данной статье описаны методы и средства измерений ионизирующего излучения космического пространства (ИИКП), проводимых с помощью экспериментального комплекса контроля дозы (ЭККД), расположенного на экспериментальном космическом аппарате (ЭКА) «Скиф-Д», который был выведен на орбиту Н=8070 км и наклонением 90°. Произведен сравнительный анализ результатов расчётов и экспериментальных данных, полученных в ходе летной эксплуатации за один год исследования. Следует отметить, что данная орбита для российских производителей КА с точки зрения воздействия факторов космического пространства (ФКП) является малоизученной. Основная идея измерений ЭККД заключается в создании различных условий массовой защиты для каждого из девяти модулей регистрации интегральной накопленной дозы (МРИНД). При освоении нового типа орбиты для эксплуатации КА, актуальной является задача обеспечения стойкости бортовой аппаратуры и КА в целом к воздействию факторов ионизирующего излучения космического пространства, характерных на данной орбите. Для этого необходимо экспериментальное подтверждение или уточнение на базе полученных натурных данных расчётной радиационной модели воздействия. Основной задачей, которая решается в статье, является проведение мониторинга уровней интегральной накопленной дозы за различными массовыми защитами при воздействии ионизирующего излучения космического пространства на орбите с H=8070 км и сравнение результатов экспериментальных данных с расчётными оценками, проведенными по ОСТ134-1044-2007 изм. 1 (2017 г.). Практическая значимость заключается в том, что экспериментальные результаты подтвердили расчётную модель. Получено экспериментальное подтверждение больших радиационных нагрузок в диапазоне типовых защит для ЭКБ 0,5-3 г/см², круговой орбиты с H=8070 км по сравнению с орбитами ГСО и H=1500 км. Модернизированные датчики МРИНД получили летную квалификацию и подтвердили свою эффективность в части выполнения задач мониторинга факторов ионизирующего излучения космического пространства.
Бесплатно
Результаты радиоимпедансного и георадарного зондирований прибрежной зоны Среднего Байкала
Статья научная
Рассмотрены результаты радиофизической томографии разломов сейсмоактивной Байкальской рифтовой системы в районе среднего Байкала. Определены электрофизические свойства и строение слоисто-неоднородных горных пород по данным наземных радиоволновых измерений в ОНЧ-НЧ и ОВЧ-УВЧ-диапазонах. Георадарным методом выявлено тектоническое нарушение типа сброс под байкальскими дюнами в районе пляжа на курорте Горячинск.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены данные электрометрических исследований водной среды р. Селенга и акватории оз. Байкал. Установлена существенная изменчивость удельного электрического сопротивления (УЭС) в различных пунктах взятия проб воды из-за ее различной минерализации. Отмечено низкое УЭС грунтовых вод, взятых из колодцев, расположенных в районе дельты р. Селенга.
Бесплатно
Рейтинговая оценка эффективности стабилизационной политики государства
Статья научная
Проведена рейтинговая оценка эффективности стабилизационной политики России в период мирового финансово-экономического кризиса 2008–2009 гг. в сравнении с другими странами. Проанализированы особенности и проблемы отечественной экономической политики. Ориентируясь на успешно прошедший кризис страны, России необходимо подчинить свою стабилизационную политику целям роста и развития экономики.
Бесплатно
Реконструкция трехмерной модели объекта на основе стереопары при решении задач 3D-моделирования
Статья научная
Предложен алгоритм построения трехмерной модели сцены по стереоснимкам. Алгоритм состоит из конечного числа шагов. На первом этапе выполняется поиск соответствующих точек. На втором этапе производится вычисление их трехмерных координат. Третий этап подразумевает выполнение триангуляции для полученного облака точек. На основе предложенного алгоритма реализован программный продукт.
Бесплатно
Рекуперация энергии положительно заряженных ионов
Статья научная
Актуальным является рекуперация энергии пучков положительно заряженных ионов с одновременной ней- трализацией их заряда, например за срезом сопла электрического ракетного двигателя, в электрическую мощ- ность. Одним из методов решения указанной проблемы является разработка и применение рекуператоров энергии положительно заряженных ионов потока плазмы, которые могут устанавливаться вблизи среза сопла ЭРД. Процесс рекуперации энергии положительно заряженных ионов с одновременной нейтрализацией их заряда заключается в электростатическом торможении концентрированного пучка заряженных частиц и взаимо- действии их с многоколлекторными электродами рекуператора энергии, которые в свою очередь являются заряжающими электродами суперконденсатора. При этом на электродах суперконденсатора накапливается электростатическое электричество, которое может быть использовано для электропитания систем косми- ческого аппарата. При взаимодействии положительно заряженных ионов с многоколлекторными электрода- ми происходит также нейтрализация их заряда за счет воздействия на них тока электронов, поступающих со стороны двойного слоя заряжающего электрода суперконденсатора. Для повышения эффективности реку- перации энергии положительно заряженных ионов на объемный заряд заряженных частиц оказывают воздей- ствие низкочастотным электрическим полем со стороны изолированного управляющего электрода, установ- ленного в полости многоколлекторного электрода навстречу движущемуся потоку ионов. Разработка рекуператоров энергии положительно заряженных ионов и повышение энергетической эффективности ЭРД требует проведения научных исследований на основе построения моделей, принципов построения и оценки методов изготовления их индивидуальных компонентов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены проблемы реструктуризации корпорации на примере предприятий алюминиевой отрасли.
Бесплатно
Реструктуризация как основа инновационного развития ракетно-космической отрасли
Статья научная
На основе изучения тенденций долгосрочного социально-экономического развития страны выявляются предпосылки реструктуризации наукоемких отраслей экономики, в частности ракетно-космической отрасли, и рассматриваютсярезультаты ее проведения.
Бесплатно
Статья научная
Ракетно-космическая промышленность относится к весьма перспективной сфере деятельности, приносящей большой вклад в экономику и обороноспособность различных стран. Стратегией развития отечественной ракетно-космической промышленности, рядом государственных и федеральных целевых программ предусматривается формирование экономически устойчивой, конкурентоспособной, диверсифицированной отрасли, достижение технологического лидерства и необходимого присутствия нашей страны в космическом пространстве. Задачи, определенные данной стратегией, требуют концентрации усилий во многих областях деятельности ракетно-космической промышленности. Сложность решения этих задач связана с преодолением накопившихся проблем в отрасли и организационными ошибками, допущенными в процессе реформирования предприятий ракетно-космической промышленности. Доставшийся от советских времен ракетно-космический комплекс оказался слишком громоздким и неподъемным, его реформирование сводилось к сокращению размеров комплекса с сохранением наиболее эффективных и стратегически важных направлений. Произошедшие организационные изменения в процессе реформирования лишь частично решили проблемы отрасли. В настоящее время возникла необходимость в новом этапе дальнейшего совершенствования структуры ракетно-космической промышленности, что обосновывает актуальность работы. В результате анализа реформирования отечественной ракетно-космической промышленности в работе выделены основные его этапы, обозначены проблемы отрасли. На основании выявленных проблем обоснована необходимость проведения реструктуризации предприятий ракетно-космической промышленности в условиях создания корпоративной структуры. Также предложены основные направления реструктуризации предприятий в корпоративной структуре отрасли.
Бесплатно
Ретроспективный анализ развития реформ в КНР
Статья научная
Рассмотрен весь длительный период реформ экономической системы Китайской Народной Республики (КНР). Сделана попытка проанализировать большие периоды реформ и определенные этапы данных периодов. Дана краткая характеристика основных наиболее значимых событий как в политическом, так и в экономическом аспекте.
Бесплатно
Решение вариационной задачи по выбору оптимальной формы сжатого стержня
Статья научная
Представлено решение задачи о выборе закона изменения поперечного сечения стержня, обеспечивающего восприятие максимальной сжимающей силы при заданном объеме материала.
Бесплатно
Решение геофильтрационных задач средствами математического моделирования
Статья научная
Рассматривается составление математической модели двухфазной фильтрации, учитывающей двиэюение углеводородных загрязнителей и воздуха в грунте. Модель включает в сеия систему уравнении в частных произ-водных с дополнительными условиями. В число дифференциальных уравнении входит уравнение баланса массы в элементе пористой среды - уравнение неразрывности, а такэюе дифференциальные уравнения двиэюения. Цля замыкания системы вводятся уравнения состояния рассматриваемого загрязнителя и среды. Начальные и граничные условия соответствуют фильтрационному процессу, начиная с поверхности грунта и начальной стадии разлива загрязнителя.
Бесплатно
Решение задач Коши для системы уравнений, описывающей одномерный поток гранулированного материала
Статья научная
Получено решение задачи Коши для системы уравнений, описывающей одномерный поток гранулированного материала, с использованием законов сохранения специального вида.
Бесплатно
Статья научная
При современном уровне развития компьютерных систем и их взаимосвязей задачи обеспечения информационной безопасности становятся все более актуальными. Автоматизация проектирования детекторов спама, атак на компьютерные сети способна повысить скорость реагирования на вновь возникающие угрозы. Нейронные сети являются одним из наиболее часто применяемых для этих целей подходов, однако их создание является сложной интеллектуальной процедурой. Качество получаемых решений может быть повышено за счет создания ансамблей нейронных сетей. Поэтому автоматизация проектирования ансамблей нейронных сетей при помощи эволюционных алгоритмов способна освободить экспертов в области компьютерной безопасности от необходимости разработки алгоритмического ядра и избежать высоких требований к квалификации конечных пользователей. Однако эффективность применения эволюционных алгоритмов существенно зависит от выбора их настроек, что является сложной задачей даже для специалистов в области эволюционного моделирования. Поэтому для автоматизации настройки эволюционных методов используется самоконфигурация в ходе работы алгоритма. Предлагается использовать самоконфигурируемый алгоритм генетического программирования для создания символьного выражения, учитывающего решения отдельных нейронных сетей из предварительного пула, содержащего 20 нейронных сетей, заранее автоматически сгенерированных при помощи самоконфигурируемого алгоритма генетического программирования. Тестирование предлагаемых алгоритмов выполнялось на репрезентативном множестве тестовых задач и показало высокую эффективность автоматического генерирования ансамблей нейронных сетей на основе самоконфигурируемых эволюционных алгоритмов. Эффективность разработанного подхода была оценена на двух задачах из области компьютерной безопасности, таких как обнаружение спама и выявление PROBE-атак. Проведенное сравнение с альтернативными подходами показало, что рассматриваемый в данной статье метод способен эффективно решать задачи, стоящие перед экспертами в области безопасности компьютерных систем.
Бесплатно
Статья научная
С целью повышения надежности и качества вновь создаваемых систем ориентации и стабилизации космических аппаратов требуется проведение их всесторонней наземной экспериментальной отработки как в процессе проектирования, так и в процессе производства. При этом эффективность наземной экспериментальной отработки системы ориентации напрямую зависит от точности воссоздания среды её функционирования, что, в свою очередь, требует высокой точности воспроизведения внешних воздействий на чувствительные элементы отрабатываемой системы. Рассматривается вопрос обеспечения точности задания входных воздействий на чувствительные элементы системы ориентации и стабилизации при проведении динамических испытаний на комплексе моделирующих стендов с применением трехосного имитатора движения, построенного на базе трехстепенного карданова подвеса. Приведена процедура расчета и алгоритм формирования управляющих воздействий на трехосный имитатор движения при имитации вектора абсолютной угловой скорости на измерительные каналы прибора, предназначенного для измерения угловой скорости корпуса космического аппарата. Приведены основные преимущества имитатора движения, обусловленные его специфическим конструктивным исполнением. Представлены основные кинематические соотношения и методика выставки трехосного имитатора движения относительно меридиана, позволяющая учитывать влияние угловой скорости вращения Земли на чувствительные оси прибора в процессе формирования управляющего воздействия на имитатор движения, тем самым повышая точность имитации воспроизводимой величины. Решена актуальная задача, которая, с одной стороны, позволяет повысить качество процесса измерения выходных характеристик прибора, а с другой - повысить эффективность наземной экспериментальной отработки системы ориентации и стабилизации. Методом математического моделирования проведена оценка влияния погрешности, вносимой трехосным имитатором движения в процесс измерения динамических характеристик системы ориентации и стабилизации в режиме успокоения. Показано, что расчетные кинематические соотношения и разработанные алгоритмы управления с достаточной точностью воспроизводят имитацию углового движения КА. Погрешность воспроизведения скорости углового вращения в установившемся режиме не превышает 0,1 ′/с.
Бесплатно
Решение задачи моделирования систем технического обслуживания летательных аппаратов
Статья научная
Представлено краткое описание марковской модели нерезервированных агрегатов и систем летательных аппаратов с регламентным техническим обслуживанием, рассмотрены особенности ее численного решения.
Бесплатно
Статья научная
Предложена методика оказания помощи экипажу воздушного судна при выходе из аварийной ситуации в полете с использованием вероятностного метода.
Бесплатно
Решение задачи прогнозирования экологического состояния города нейроэволюционныmи алгоритмами
Статья научная
Рассматривается решение задачи прогнозирования экологического состояния города в зависимости от химического состава воздуха. Описывается процедура решения данной задачи при помощи искусственных нейронных сетей, выращенных эволюционными алгоритмами. Представлены некоторые из модификаций эволюционных алгоритмов, которые позволяют повысить эффективность предсказания. Также с целью повышения эффективности рассматривается коллективный подход к построению нейросетевых предикторов. Были описаны существующие сегодня методы формирования коллективов интеллектуальных информационных технологий. Представлено сравнение их эффективности на ряде тестовых задач. Предлагается модифицированный подход к проектированию коллективов искусственных нейронных сетей, отличающийся от известных комбинированным использованием существующих схем и методов организации коллектива. В описании решаемой задачи подчеркивается проблема наличия большого количества пропусков в таблице данных. Для ее решения используется модифицированный метод генетического программирования. Показана полезность использования данной процедуры при решении поставленной задачи. Тестирование показывает эффективность предложенного подхода по сравнению с базовой и коллективной моделями. Одно из приложений разработанного алгоритма - предсказание временных рядов. Многие технические системы содержат большое количество динамических параметров, отслеживание и предсказание которых является важной задачей. Ракетно-космическая техника не является исключением, а потому описанный алгоритм является для нее полезным инструментом анализа данных. Разработанный подход может являться как средством создания самостоятельных предикторов, так и средством комбинирования уже существующих. Показано, что такой подход позволяет увеличить точность итоговых моделей.
Бесплатно
