Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
Зависимые отказы в многофункциональных автоматизированных системах управления
Статья научная
Рассматривается вопрос взаимовлияния элементов автоматизированной системы управления (АСУ). Изучается безопасность и живучесть. Приводится градация отказов. Освещаются последствия отказов элементов и модулей системы, вызывающих отказы других элементов и модулей, возможности предотвращения этих отказов. Приводятся варианты возможных зависимых отказов. Показывается, что возможным источником опасности могут быть как отказы модулей, так и отказы резервных элементов в этих модулях. Постулируется, что повышение числа резервных элементов как минимум, не понижает до нуля потенциальную опасность. Рассматриваются различные логические структуры соединения элементов в АСУ. Приводится типичная надежностная структура автоматизированной системы управления, выполняющей несколько функций, древовидная структура. Выводится, что одна система АСУ ТП выполняет несколько функций. Один КА зачастую исполняет несколько функций. Также у самой АСУ имеются функции, не влияющие на управление, и для определения надежности системы необходимо определять, какие элементы участвуют в выполнении каких функций. Необходимо определять последовательности элементов, выполняющие ту или иную функциональную задачу. Иллюстрируется процесс развития отказов в многофункциональных системах, взаимное влияние элементов в них в случае простой линейной и разветвленной резервированной структур. Рассматриваются негативные последствия применения резервирования. Приводится пример расчёта надёжности системы с параллельным соединением элементов и учётом зависимых отказов, вызываемых элементами. Сделан вывод о необходимости нерезервирующих методов повышения надежности и предотвращения опасных воздействий.
Бесплатно
Задание скорости вытягивания при выращивании монокристаллов германия
Статья научная
Представлена математическая модель задания скорости вытягивания на установке выращивания монокри-сталлов германия по спосооу Чохралъского, позволяющая автоматизировать процесс ввода программного задания скорости в микропроцессорную систему управления.
Бесплатно
Задание температуры при выращивании монокристаллов германия
Статья научная
Рассмотрена математическая мооель заоания температуры на установке выращивания монокристаллов германия по спосооу Чохралъского, позволяющая автоматизировать процесс ввода программного задания температуры в микропроцессорную систему управления установкой.
Бесплатно
Задача Гольдштика о склейке вихревых течений идеальной жидкости в осесимметрическом случае
Статья научная
Рассматривается осесимметрическая модель вихревых течений идеальной несжимаемой жидкости с разрывной нелинейной завихренностью. Предложенная модель является обобщением схемы Лаврентьева, описывающей плоские отрывные течения идеальной жидкости, на осесимметрический случай. В терминах функции тока решается краевая задача Дирихле для неоднородного эллиптического уравнения Эйлера-Пуассона-Дарбу с разрывной нелинейностью в правой части уравнения относительно решения. Рассматриваемая задача является обобщением известной задачи Гольдштика о склейке плоских вихревых и потенциальных течений идеальной жидкости на осесимметрический случай. Показывается существование так называемого тривиального решения, которое соответствует потенциальному течению во всей области. На модельном примере (течение в шаре) устанавливается существование двух отличных от тривиального решений. Для общего случая задачи доказано существование нетривиального решения, показывающего существование рассматриваемого класса вихревых осесимметрических течений идеальной жидкости. В рассматриваемой модели считается, что стационарное течение идеальной жидкости является предельным течением вязкой жидкости при вязкости, стремящейся к нулю.
Бесплатно
Задача классификации электронной компонентной базы
Статья научная
Комплектация бортовой аппаратуры космических аппаратов высоконадёжной электронной компонентной базой является одной из основных задач современной космической отрасли. В первую очередь следует предотвратить попадание в аппаратуру низкосортной фальсифицированной продукции, которая не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к надёжности. Рассматривается задача повышения качества отечественного производства электронных изделий. При изготовлении практически любой электронной схемы желательно использовать в ней электрорадиоизделия с одинаковыми характеристиками, что с наибольшей вероятностью достигается при использовании электрорадиоизделий, изготовленных в одной производственной партии. В случае если способ производства в точности не известен, едва ли не единственным доступным способом повысить качество элементной базы и, как следствие, всей системы является проведение комплексных испытаний поставляемых партий. Особенно актуальной данная проблема является при сборке узлов электронных систем космических аппаратов. Космический аппарат содержит от 100 до 200 тысяч электронных компонентов. К ним относятся микросхемы, транзисторы, диоды, конденсаторы, реле, кварцевые резонаторы, резисторы и т. д. Бортовая аппаратура в космическом пространстве не подлежит ремонту, надежность такой аппаратуры должна быть максимально возможной. Требуемый уровень достигается за счёт многих факторов, одним из основных является применение высоконадёжной электронной компонентной базы. Приведена постановка задачи выявления производственных партий электрорадиоизделий в поступающей от поставщика партии по результатам тестирования. Задача сводится к серии задач кластерного анализа, для решения которых применяется специальный генетический алгоритм.
Бесплатно
Задача оптимизации отработки ресурсов самолетов гражданской авиации
Статья научная
Разраоотана методика, оиеспечивающая возмоэюностъ управления отраиоткои ресурсов самолетами авиакомпании с целью минимизации затрат на капитально-восстановительные ремонты
Бесплатно
Задача оптимизации сжатой цилиндрической оболочки с учетом ее надежности
Статья научная
Решается задача оптимизации цилиндрических оболочек из полимерных композиционных материалов с точки зрения их надежности.
Бесплатно
Статья научная
Выполнена формализация задачи планирования распределения транспортных ресурсов в условиях нерегулярного поступления заказов на обслуживание. Для данной оптимизационной задачи предложен регулярный поисковый алгоритм отыскания решения.
Бесплатно
Задачи нелинейного изгиба стержневых конструкций
Статья научная
Приведены точные решения задачи нелинейного изгиба тонкого стержня под действием сосредоточенной следящей нагрузки. Исследованы симметричные формы прогиба двухзвеньевой стержневой конструкции под действием поперечной сосредоточенной нагрузки. Получены точные аналитические выражения в виде эллиптических функций и интегралов Якоби для формы профиля двухзвенъевой стержневой конструкции.
Бесплатно
Законы сохранения в задаче о продольной плоской волне нагрузки в упругопластическом стержне
Статья научная
С помощью законов сохранения решена задача о распространении продольной плоской волны нагрузки в однородном полубесконечном упругопластическом стержне.
Бесплатно
Законы сохранения и решения первой краевой задачи для уравнений двумерной теории упругости
Статья научная
Известно, что если система дифференциальных уравнений допускает группу непрерывных преобразований, то система может быть представлена в виде совокупности двух систем дифференциальных уравнений. Как правило, эти системы имеют меньший порядок, чем исходная система. Первая система - автоморфная, характеризуется тем, что все ее решения получаются из одного решения с помощью преобразований этой группы. Вторая система - разрешающая, ее решения под действием группы переходят сами в себя. Разрешающая система несет основную информацию об исходной системе. В данной работе изучаются автоморфная и разрешающая системы, двумерные стационарные уравнения упругости, которые являются системами дифференциальных уравнений первого порядка. Впервые построены бесконечные серии законов сохранения для разрешающей и автоморфной систем уравнений. Поскольку двумерная система уравнений упругости линейна, то таких законов имеется бесконечно много. В данной работе построена бесконечная серия законов сохранения линейных по первым производным. Именно эти законы позволили решить первую краевую задачи для уравнений теории упругости в двумерном случае. Эти решения построены в виде квадратур, которые вычисляются по контуру исследуемой области.
Бесплатно
Статья научная
Задача идентификации систем, т. е. определение структуры и параметров систем по наблюдениям, явля- ется одной из основных задач современной теории и техники автоматического управления. Точность решения задачи идентификации напрямую зависит от качества исходных данных (выборки наблюдений). Однако данные могут содержать в себе различные недостатки, в частности, пропуски. Пробелы (пропуски) в данных возникают вследствие множества причин, таких как невозможность наблю- дения, отсутствие необходимых инструментов и т. п. Самый простой метод работы с такими данными - исключение из таблицы показателя (столбец) или объекта (строки) с пробелом. При большом количестве про- пусков в данных этот подход приводит к уменьшению точности модели из-за сокращения объема выборки. Важно отметить, что в описанном случае сложность решения задачи идентификации повышается, особенно когда плотность пропусков высока, их расположение нерегулярно, а данных недостаточно (крайне мало). Целью работы является повышение точности решения задачи идентификации дискретно-непрерывных многомерных процессов по выборкам наблюдений с пропусками. Для достижения поставленной цели использо- вались методы математической статистики, анализа данных, математического моделирования. Описан алгоритм непараметрической оценки кривой регрессии в дискретно-непрерывном процессе в задаче заполнения пропусков матрицы наблюдений. Также на основе этого алгоритма строится модель. Были прове- дены два вычислительных эксперимента. Первое исследование проведено в условиях наличия пропусков в вы- ходной переменной матрицы наблюдений. Второй эксперимент проходил при наличии пробелов во входных переменных. Исследования проводились при различных объемах выборки. По итогам работы алгоритма при различных условиях приведены некоторые выводы. Результаты работы могут быть полезны при создании систем управления многомерными дискретно- непрерывными процессами.
Бесплатно
Статья научная
Волновые процессы в трубопроводных системах являются причиной неравномерности расходов подаваемых через них жидкостей. При открытии или закрытии регулирующей арматуры системы питания жидкостных ракетных двигателей возникают одиночные ударные волны, которые являются возмущениями давления в широком спектре частот и могут приводить к возбуждению неустойчивости рабочего процесса в газогенераторах или камерах сгорания. Целью работы является экспериментальное исследование процессов затухания вынужденных колебаний и одиночных гидроударных волн в турбулентных потоках слабосжимаемой капельной жидкости в гладких гидравлических магистралях круглого сечения. Поскольку процесс затухания ударных волн заметен только в протяженных трактах с отношением длины к диаметру трубопровода более нескольких тысяч, то методология проведения данной работы была построена на возбуждении гидроударных волн в магистральной транспортной системе, осуществляющей перекачку углеводородных горючих и регистрацию давления датчиками, расставленными равномерно вдоль магистрали. При исследованиях создавались возмущения с амплитудой более чем в 2 раза большей уровня постоянного гидродинамического шума. Одиночные гидроударные волны возбуждались путем проведения отбора жидкости. При этом в ответ на открытие крана (начало отбора) генерировалась волна разрежения, а на закрытие - волна сжатия. Проведённый спектральный анализ сигнала показал, что основная часть спектра гидродинамических колебаний находится в частотном диапазоне до 10 Гц. Более высокие частоты, генерируемые работой насосных агрегатов, быстро затухают. В результате экспериментов была получена аппроксимационная зависимость декремента затухания одиночных волн сжатия и разрежения в виде функции от чисел Рейнольдса. При переходных режимах течения жидкости от ламинарного к турбулентному динамические изменения происходят внутри ламинарного слоя и показатель затухания ударной волны стремится к постоянной величине. На основании сделанных предположений экспериментальные точки аппроксимированы экспоненциальной кривой вида . По результатам проведенной обработки были получены значения для коэффициентов и выполнено сравнение расчетных данных с результатами экспериментов. Показано удовлетворительное согласие результатов испытаний на модельной установке и на протяженных магистралях. Полученная экспериментальная зависимость, описывающая затухание гидроударных волн в турбулентных потоках, используется при проведении инженерных расчетов систем питания жидкостных ракетных двигателей на кафедре ракетных двигателей в Московском авиационном институте.
Бесплатно
Защита от исследования и ее применение в системах безопасности
Статья научная
Рассматривается информационное взаимодействие нарушителя и защищаемой системы в виде стереотипных схем исследования, предлагается метод снижения эффективности атаки путем искусственного повышения разнообразия атакуемой системы, описывается задача автоматизации проектирования систем безопасности.
Бесплатно
Защищенная сеть передачи данных на основе пакетного контроллера
Краткое сообщение
Рассматривается сеть передачи данных в системе с ограниченными ресурсами при распределенной организации обработки информации для различных режимов работы. Приводится сравнительный анализ вычислительной сложности и требуемых объемов памяти.
Бесплатно
Защищенный доступ к системам видеоконференции
Статья научная
Проводится анализ уязвимости «переполнение буфера» для программно-аппаратного комплекса «Метка привилегий». По методике CVSS строится вектор метрик, компоненты которого характеризуют уровень защищенности алгоритма. На основе полученных результатов авторами предлагается модифицировать существующий алгоритм.
Бесплатно
Звездный датчик для наноспутника
Статья научная
Проведен полный цикл разработки миниатюрного звездного датчика для наноспутника от выработки концепции до разработки конструкторской документации, изготовления опытного образца и его испытаний и калибровки на специально созданном испытательном стенде. Предложены алгоритмы для снижения шумов и повышения точности. На этой базе предложена система астроориентации из нескольких согласованных миниатюрных звездных датчиков на одном наноспутнике. Такая система позволяет уменьшить требования к индивидуальному датчику, входящему в систему. В настоящее время продолжаются работы по улучшению характеристик разработанного датчика и подготовки его к использованию на наноспутниках.
Бесплатно
Здравоохранение, социальная эффективность, закономерности и тенденции
Статья научная
Реализация приоритетного национального проекта в сфере здравоохранения требует серьезного подхода. Все мероприятия должны быть направлены на повышение эффективности функционирования самой системы. Исследование факторов и условий развития системы здравоохранения позволяет выявить резервы ее эффективности, присущие ей тенденции и закономерности и ее влияние на социально-экономическое развитие региона.
Бесплатно
Зеркально-линзовый расширитель лазерного пучка
Статья научная
Повышение точности определения дальности до космических аппаратов с помощью лазерной локации возможно при применении дисперсионного метода в определении поправки среднего коэффициента преломления атмосферы. Цель данной работы - рассчитать расширитель лазерного пучка, работающий одновременно для широкого диапазона длин волн без дополнительной перефокусировки. Приведен вариант расчета оптической системы расширителя лазерного пучка для лазерного спутникового дальномера в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. Расширитель лазерного пучка представляет собой катадиоптрическую систему с входным зрачком диаметром примерно 42 мм и выходным - примерно 300 мм. Коллимация лазерного пучка происходит в расширителе без дополнительной перефокусировки для длин волн 435-2098 нм при 7-кратном увеличении. Определены расходимости пучков для монохроматического излучения. В предложенной оптической системе используется фокус Куде, позволяющий применять аппаратуру, установленную стационарно. При расчете оптической системы радиусы кривизны всех сферических поверхностей выбраны из рядов значений, рекомендуемых ГОСТ 1807-75, что удешевляет технологию изготовления. В обратном ходе лучей расширитель способен играть роль питающей оптики объектива сопровождения объекта в оптическом диапазоне. Чтобы избежать виньетирования при использовании расширителя в роли питающей оптики ПЗС-камеры для сопровождения спутника (в обратном ходе лучей), рассчитаны соответствующие световые диаметры линз. Рассчитанный зеркально-линзовый расширитель лазерного пучка для широкого оптического диапазона и ближней инфракрасной области спектра может быть использован как в системах лазерной спутниковой локации, так и для лазерных радаров на поверхности Земли.
Бесплатно
Статья научная
Обсуждаются результаты исследований по использованию данных высокочастотной импульсной лазерной локации и цифровой аэро- и космической съемки сверхвысокого разрешения для целей таксации и мониторинга лесов в Красноярском крае в 2012 г. По данным воздушного лазерного сканирования, аэро- и космической съемки сверхвыскокого разрешения и наземных измерений на пробных площадях, составлен цифровой план лесных насаждений опытного полигона. Разработаны и переданы в ФГУП «Рослесинфорг» для расширенной производственной апробации методические рекомендации по использованию воздушной лазерной и цифровой аэро- и космической съемки для целей таксации и мониторинга лесов в лесном фонде Российской Федерации. Обоснована необходимость продолжения исследований в части изучения возможностей интегрирования данных оптических сенсоров с радарами с синтезированной апертурой, разработки программных модулей автоматизированной обработки мультисенсорных данных дистанционного зондирования леса.
Бесплатно
