Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3217
Исследование RQ-системы 1 с r-настойчивым вытеснением альтернативных заявок
Статья научная
Рассматривается космическая сеть связи, управляемая протоколом случайного множественного доступа. Построена математическая модель двух фирм, конкурирующих за право обладания сетевым ресурсом. Каждая фирма пытается продвинуть свои сообщения в широковещательный канал связи, вытесняя сообщения альтернативной фирмы. Данная модель может использоваться для передачи срочных сообщений, задавая приоритет той или иной фирме. Математической моделью конкурирующих фирм является RQ-система с двумя входящими простейшими потоками, произвольным распределением времени обслуживания и вытеснением альтернативных заявок, т. е. если в момент прихода заявка первого типа обнаруживает прибор занятым заявкой первого типа, то она уходит в ИПВ1 (источник повторных вызовов для заявок первого типа), где осуществляет случайную задержку, распределенную по экспоненциальному закону с параметром s1. После случайной задержки заявка вновь обращается к прибору с повторной попыткой его захвата. Если же в момент прихода заявка первого типа обнаруживает прибор занятым заявкой второго типа, то пришедшая заявка с вероятностью r1 вытесняет заявку второго типа, которая уходит в ИПВ2 (источник повторных вызовов для заявок второго типа), а сама встает на обслуживание, иначе с вероятностью 1 - r1 уходит в ИПВ1, где осуществляет случайную задержку. Для заявок второго типа ситуация будет аналогичная. Исследование системы проводится методом асимптотического анализа в предельном условии большой задержки заявок в ИПВ. При использовании данного метода составлена система дифференциальных уравнений Колмогорова для распределения вероятностей числа заявок в источниках повторных вызовов и состояний прибора, выполнен переход к системе дифференциальных уравнений для частичных характеристических функций. Применяя предлагаемый метод для данной RQ-системы, получены среднее значение числа заявок в первом и втором источниках повторных вызовов и распределение вероятностей состояний прибора. Рассмотрен пример численной реализации для функции распределения времени обслуживания, представляющей взвешенную сумму гамма- и экспоненциального распределений. Установлено, что для некоторых значений параметров распределения времени обслуживания и интенсивности входящего потока стационарный режим в системе не существует, а для некоторых других значений параметров распределения времени обслуживания стационарный режим существует при любых сколь угодно больших значениях интенсивностей λ1 и λ2 входящего потока. Результаты могут быть использованы для установления количества сообщений, которые ожидают повторного обращения, а также для установления значений параметров, при которых система работает оптимально.
Бесплатно
Статья научная
Представлено решение актуальной практической задачи определения стратегии реагирования на инциденты информационной безопасности в информационных системах с помощью прецедентного анализа. Рассмотрен процессный подход к управлению инцидентами и его основные стадии. Процесс управления инцидентами, согласно требованиям нормативных документов, включает четыре этапа: обнаружение инцидента, реагирование на инцидент, расследование, корректирующие действия. На втором этапе процесса управления инцидентами существует актуальная проблема оперативного реагирования на инциденты информационной безопасности. Необходимо решить, какую стратегию из множества заданных выбрать, либо определить, что подходящей стратегии не существует и ее необходимо сформировать. В качестве решения проблемы выбора стратегии реагирования предлагается использовать аппарат прецедентного анализа. Для решения данной задачи предполагается применение упрощенного цикла рассуждения на основе прецедентов, который не включает этап адаптации сценариев реагирования. Классификация основана на количестве найденных аналогий и значении степени подобия. Инциденты сопоставляются классам прецедентов на основе найденных аналогий в каждом классе. По значению степени подобия инциденту ставится в соответствие конкретный прецедент из класса и связанная с ним стратегия реагирования. В соответствии с предложенной концепцией анализа инцидентов разработан новый алгоритм классификации инцидентов информационной безопасности в информационных системах на базе прецедентного и статистического анализа. Разработанный алгоритм отличается от известных автоматизированным выбором оптимального порогового значения с помощью ROC-анализа. Алгоритм предусматривает возможность выбора критерия максимального качества классификатора в зависимости от допустимого значения ошибок первого и второго рода. Проведена оценка эффективности разработанного алгоритма на множестве тестовых данных. Предложенная концепция построения системы прецедентного анализа позволяет повысить оперативность реагирования и многократно использовать ранее накопленный опыт в процессе управления инцидентами информационной безопасности.
Бесплатно
Статья научная
С целью оптимизации процесса сопровождения оборудования на энергетических предприятиях исследуется внедрение автоматизированной системы с элементами экспертной системы. По результатам выполненного моделирования бизнес-процессов можно увидеть и оценить результаты оптимизации.
Бесплатно
Статья научная
Сегодня существует много подходов к разработке параллельных программ. Считается более эффективным написание таких программ под определенную вычислительную систему (ВС). В статье предлагается абстрагироваться от особенностей той или иной ВС и наметить планы по разработке некой автоматизированной системы, позволяющей стремиться к повышению эффективности кода за счет создания программ с неограниченным параллелизмом, а также исследовать возможность разработки более эффективных программ с помощью ограничений, накладываемых на максимальный параллелизм. В качестве примера приводится анализ различных алгоритмов умножения матриц. В качестве математического аппарата в исследовании рассматривались различные подходы к описанию алгоритмов, в том числе, подход, основанный на неограниченном параллелизме. Предлагается подход, в основе которого лежат различные ограничения, накладываемые на параллелизм. В ходе работы подробно изучались последовательные и параллельные методы умножения матриц, в том числе, ленточные и блочные алгоритмы. В результате проведенного исследования были изучены различные методы умножения матриц (последовательные, с левой и правой рекурсией, параллельные) и найдены более эффективные из них с точки зрения используемых ресурсов и ограничений, накладываемых на параллелизм. Были проанализированы и предложены последовательный метод и каскадная схема суммирования как возможные способы свертки результатов решения задачи, полученных после этапа декомпозиции. Также был разработан и реализован ряд программ с различным уровнем параллелизма на функционально-потоковом языке параллельного программирования. В перспективе подобные преобразования можно проводить формально, опираясь на базу знаний и язык, допускающий эквивалентные преобразования исходной программы в соответствии с заложенными в него аксиомами и алгеброй преобразований, а также заменой эквивалентных по результатам функций, обладающих разным уровнем распараллеливания. Данные исследования можно применять для повышения эффективности разрабатываемых программ с точки зрения использования ресурсов во многих отраслях науки, в том числе, и в сфере разработки ПО для нужд астрономии и ракетостроения.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ характеристик существующей орбитальной группировки системы ГЛОНАСС и тенденций развития зарубежных глобальных навигационных спутниковых систем, выработаны подходы и требования для разработки модернизированной структуры орбитальной группировки. Проанализированы различные варианты модернизации орбитальной группировки ГЛОНАСС, исследована эволюция и методы ее компенсации для рассматриваемых вариантов орбитальных группировок. Разработаны предварительные предложения по структуре орбитальной группировки системы ГЛОНАСС к 2020 г.
Бесплатно
Статья научная
В качестве наиболее распространенных датчиков величины деформации упругого элемента весоизмери- тельных устройств используют индуктивные, емкостные и тензорезисторные преобразователи деформации. В известных датчиках преобразование входной неэлектрической величины в электрический сигнал осуществля- ется в два этапа: сначала происходит ее преобразование в изменение одного из параметров (индуктивности, емкости, сопротивления и т. п.), а затем это изменение преобразуется в электрическую величину. Основными проблемами подобных датчиков является высокая зависимость от стабильности их параметров, темпера- турная зависимость и относительно низкая чувствительность вследствие измерения только части величины деформации. К недостаткам следует отнести аналоговый принцип действия, в то время как основные элек- трические преобразователи фиксируют частотные изменения. Для устранения этого недостатка в конст- рукцию устройств встраивают преобразователи - блоки, переводящие аналоговый сигнал в частотный. Эти устройства имеют очень слабый выходной сигнал, и для вывода его на необходимый уровень применяются усилители. Наличие в цепи преобразования сигналов большого количества дополнительных звеньев существенно снижает точность измерения. Для силоизмерительных устройств целесообразно применение струнного дат- чика (СД). Этот датчик обладает высокой точностью и малой инерционностью. Погрешность СД от гисте- резиса не превышает 5 г на 15 кг приложенного веса. Приведены результаты исследования статических и ди- намических характеристик оригинальных конструкций весоизмерительных устройств на основе кольцевого упругого элемента переменного сечения и встроенного в него струнного датчика. Проведенные исследования подтвердили работоспособность устройств в широком диапазоне нагрузок, отмечены высокая чувствительность и точность измерений. Однако существенным недостатком СД является повышенная чувствительность к внешним возмущениям. СД преобразует внешнее силовое воздействие в колебания струны, и его высокая точность будет обеспечиваться только в том случае, если будут отсутствовать любые внешние источники колебания, которые могут привести к существенным погрешностям измерения.
Бесплатно
Исследование вихревых турбулентных потоков в поле центробежных сил
Статья научная
Рассмотрены особенности проточной части высокооборотного центробежного насоса с полуоткрытым рабочим колесом. Получены зависимости по расчету основных параметров вихревого турбулентного потока в поле центробежных сил полуоткрытого рабочего колеса насоса.
Бесплатно
Исследование влияния альфирования на структуру и свойства сплава ВТ6
Статья научная
В работе рассмотрено влияние двух технологий альфирования (окисления) на структуру и свойства деформируемого титанового сплава ВТ6, который применяют, в частности, в авиационной и космической промышленности. Нанесение оксидного покрытия методами химико-термической обработки (ХТО) позволяет компенсировать основной недостаток сплава - низкую износостойкость поверхности. Повышается исходный комплекс свойств. Объектами исследования являются титановый сплав ВТ6 и его оксидные покрытия. Сравнивали два образца детали с оксидными покрытиями, полученными по разным технологиям. Первая технология - альфирование в мелкозернистом графите, вторая - альфирование в вакууме. Цель работы - выяснить влияние двух технологий альфирования на структуру и свойства сплава ВТ6. Альфирование проведено: 1) в мелкозернистом графите при температуре 800±10 °С с выдержкой в течение 8 ч; 2) в электропечи при температуре 760-780 °С в вакууме 10-1 - 10-3 мм рт. ст. в течение 1,5-2 ч. Выполнено исследование микроструктуры (световая и электронная микроскопия). Использовали микроскоп типа Carl Zeiss Axio Observer A1m с применением цифровой камеры, переходных устройств преобразования оптического сигнала, компьютер. Проведена статистическая обработка по программе SIAMS700. Электронно-микроскопические исследования выполнены с использованием растрового электронного микроскопа (РЭМ) EVO 50 с энергодисперсионным микроанализатором INCA Energу 350. Рентгенофазовый анализ проведен с помощью рентгеновского дифрактометра Shimadzu XRD7000, Япония (излучение CuKa, монохроматор), в следующем режиме: диапазон от 5 до 70° по шкале 2θ, шагом 0,03°, скорость сканирования 1,5 °/мин. Исследовали порошки, полученные с двух видов покрытий. Микротвердость образцов измеряли на микротвердомере DM8 по ГОСТ 9450-76. Износостойкость сплава оценивали на специальной лабораторной установке. Выяснен фазовый состав и структура сплава ВТ6 после альфирования. В диффузионном слое обнаружены: после альфирования в графите - фазы TiO2; Ti3O; TiN. После альфирования в вакууме - TiO2; Ti6O11. В альфированном слое после обработки в графите выявлены зерна α - твердого раствора, интерметаллиды Ti-Al-V, Ti-V и Ti-Al; в альфированном слое после обработки в вакууме содержится больше титана, также выявлены участки со 100 % (ат.) титана; видна область твердого раствора (α) и интерметаллиды Ti-Al-V, Ti-V и Ti-Al. Толщина оксидированного слоя составляет в среднем 103,6 мкм (графит), а в вакууме - 66,8 мкм. Средний размер зерна в слое составляет 17,2 мкм (графит); 6,0 мкм (вакуум). Установлено, что химико-термическая обработка (альфирование) способствует существенному повышению микротвердости в диффузионном слое. На поверхности получена твердость HV580 (вакуум) и HV724 (графит). Альфирование в графите и вакууме обеспечивает износостойкость изделия, однако лучший результат получен после альфирования в вакууме. Обе технологии улучшают свойства, но выгоднее проводить альфирование в вакууме, так как в этом случае процесс проводят в течение 2-х ч вместо 8 ч в графите. Альфирование (оксидирование) обеспечивает износостойкость сплава ВТ6, что способствует надежной работе изделия при эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
Проводится анализ статической точности имитаторов солнечных батарей двух структур: на основе стабилизатора тока с функциональной обратной связью по напряжению и на основе стабилизатора напряжения с функциональной обратной связью по току. Рассмотрено влияние вариаций параметров устройств на статические ошибки имитаторов, предложены способы повышения точности. Даны рекомендации по оптимальному выбору структуры имитатора с точки зрения минимальной ошибки. Проанализирован вклад вариации параметров каждого из устройств имитаторов в общую ошибку и рассмотрены устройства, к точности которых предъявляются повышенные требования, такие как функциональный преобразователь и измеритель тока. Проведено сравнение влияния методической и вариационной ошибок на точность имитаторов.
Бесплатно
Исследование влияния гибридного наполнителя на тензочувствительность нанокомпозиционного материала
Статья научная
Рефлектор космического аппарата находится в процессе эксплуатации в раскрытом и сложенном положении, поэтому актуальной задачей является разработка тензодатчиков, определяющих положение рефлектора. В работе представлено исследование влияния гибридного наполнителя на величину коэффициента тензорезистивности гибкого тензорезистивного элемента из нанокомпозиционного материала и описан технологический процесс его изготовления методом вакуумной инфузии. В качестве гибридного наполнителя был использован состав, содержащий электропроводящий компонент (углеродные нанотрубки) и твердый компонент (карбид кремния), способствующий равномерному распределению наполнителя в полимерной матрице. С помощью ротационного реометра установлено содержание углеродных нанотрубок (УНТ), при котором достигается предельный уровень вязкости для пропитки связующим стекловолокна. Особенности распределения наполнителя в нанокомпозиционном материале исследовали сканирующим электронным микроскопом в Красноярском региональном центре коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН. В ходе работы определено влияние содержания гибридного наполнителя на тензорезистивные свойства нанокомпозиционного материала. Максимальные значения коэффициента тензорезистивности наблюдались на начальном этапе исследования (растяжение 0,05 %) - при растяжении на 0,1 мм при общей длине 200 мм у образцов нанокомпозиционного материала с гибридным наполнителем SiC 1, 5 и 10 % - и составляли 38, 40 и 40. Коэффициент тензорезистивности образцов нанокомпозиционного материала с содержанием гибридного наполнителя SiC 1, 5 и 10 % при максимальном растяжении (1 %) составляет около 19, 21 и 22 соответственно.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние динамических свойств импульсных стабилизаторов напряжения на адмитанс и устойчивость имитаторов солнечных батарей с каскадным включением непрерывного и импульсного усилителей мощности. Сформулированы ограничения на параметры сглаживающего LC-фильтра импульсного стабилизатора напряжения.
Бесплатно
Статья научная
В авиационном машиностроении для скрепления листовых конструкций летательных аппаратов (ЛА) широко применяются болт-заклепочные соединения с применением заклепок, изготовляемых из деформируемых алюминиевых сплавов.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматривается и оценивается влияние некоторых конструктивных параметров на величину осевой нагрузки, возникающей при работе главного элемента активной жидкостной системы терморегулирования космического аппарата (КА) - электронасосного агрегата (ЭНА). Описаны и проанализированы основные причины возникновения осевой нагрузки в центробежном насосе с «осевым» принципом компоновки. Исследовались конструктивные параметры, влияющие на величину осевой нагрузки: положение рабочего колеса относительно диффузора ЭНА (положение выбиралось из расчета размерных цепей), наличие и размер разгрузочных отверстий в рабочем колесе, количество и форма лопастей рабочего колеса (рассмотрено количество лопастей 14 и 16). Были спроектированы и изготовлены рабочие колеса ЭНА с различным количеством и формами лопастей. Проведен ряд экспериментов по исследованию влияния всех перечисленных параметров: измерение расходно-напорных характеристик и величины осевой нагрузки при достижении определенного расхода. Дана оценка вклада каждого из перечисленных параметров на величину осевой нагрузки, возникающей при функционировании рабочего колеса. Была получена и проанализирована виброизмерительная информация на электродвигателе (ЭД) ДБЭ 63-25-6.3 с установленными поочередно рабочими колесами. В данном исследовании использовалась аддитивная технология печати DLP для изготовления рабочих колес, что значительно ускорило процесс испытаний. Полученные результаты способствуют расширению знаний о процессах, происходящих в рабочем колесе, позволяют осуществить выбор вышеперечисленных параметров на этапе проектирования, способных снизить величину осевой нагрузки, возникающей при работе центробежного ЭНА в системе терморегулирования КА. Результаты данной работы способны повысить надежность функционирования КА во весь срок активного существования, поскольку повышенная осевая нагрузка в ЭНА является причиной его преждевременной потери работоспособности.
Бесплатно
Исследование влияния концентрации лития на скорость диффузии в кристаллическом кремнии
Статья научная
Квантово-химическим методом DFT проведено исследование влияния концентрации лития на высоту потенциального барьера перескока атома лития в кристаллическом кремнии. С использованием этих данных предложен новый метод расчета коэффициента диффузии лития в кристаллическом кремнии при различной концентрации лития SiLi x, где x изменяется в диапазоне от 0,05 до 0,75.
Бесплатно
![Исследование влияния природы лигандов на связывание молекулярного водорода с половинной моделью активного центра [NiFе]-гидрогеназы](/file/thumb/148177146/issledovanie-vlijanija-prirody-ligandov-na-svjazyvanie-molekuljarnogo-vodoroda-s.png "Исследование влияния природы лигандов на связывание молекулярного водорода с половинной моделью активного центра [NiFе]-гидрогеназы")
Статья научная
Для описания половинной модели активного центра [NiFe]-гидрогеназы подобран функционал плотности. Методом связанных кластеров с учетом однократных и двукратных, а также трехкратных возбуждений по теории возмущения определены энергии связывания молекулярного водорода с двухвалентным атомом железа комплекса [FeCO(SCH 3) 2(CN) 2H 2] 2-. Показано, что атом железа в комплексах [Fe(SCH 3) 2(CO) 3H 2], [Fe(SCH 3) 2(CN) 3H 2] 3-, [FeCN(SCH 3) 2(CO) 2H 2] 1-, [FeCO(SCH 3) 2(CN) 2H 2] 2- находится в октаэдрическом поле лигандов. Исследовано связывание H 2 с атомом железа в зависимости от природы лигандов. Определено, что все смоделированные структуры являются комплексами Кубаса.
Бесплатно
Статья научная
Особенностью настоящего времени является переход к созданию многофункциональных комплексов назем- ных и бортовых радиотехнических систем на основе новых технических решений, повышающих уровень функ- циональной интеграции аппаратуры, в том числе путем внедрения в них активных фазированных антенных решеток (АФАР). В зависимости от решаемых задач такие антенные системы содержат от сотен до нескольких тысяч активных модулей (АМ). В связи с этим вероятность выхода из строя (отказов) АМ, по сравнению с пассивной фазированной антенной решеткой, повышается. Соответственно, встают вопросы обеспечения работоспособности АФАР в подобных условиях. Ррассмотрено влияние рабочей температуры на характеристики излучения активной фазированной антенной решетки, размещаемой на космическом аппа- рате.
Бесплатно
Статья научная
Предложен способ усовершенствования электроконтактной резки с целью снижения удельных затрат энергии, позволяющий влиять на технологические показатели процесса резки за счет регулирования температуры в зоне реза при соблюдении рекомендуемых режимов обработки.
Бесплатно
Краткое сообщение
Проведены визуальные исследования характера потока рабочей среды как абразивного инструмента. Установлена степень влияния формы обрабатываемого канала и местных сопротивлений на особенности течения. Разработаны рекомендации по выравниванию условий обработки.
Бесплатно
Статья научная
Для современной спутниковой связи требуются крупногабаритные антенны с высокой точностью формы отражающей поверхности. При этом они должны быть легкими, прочными и стойкими к температурным воздействиям. Неравномерность температурного поля в антенне может привести к температурным деформациям отражающей поверхности и ухудшению передаваемого сигнала. Определять температурные воздействия на антенны и рефлекторы необходимо на этапе проектирования. Рассматривается рефлектор, который должен функционировать на геостационарной орбите в составе космического аппарата связи. Рефлектор представляет собой трехслойную панель, состоящую из двух обшивок и сотового заполнителя. Теплофизические свойства трехслойных конструкций и входящих в их состав углепластиков и сотовых заполнителей могут быть самыми разнообразными. На этапе проведения тепловых анализов при помощи математического моделирования для получения корректных и наиболее точных результатов необходимо знать значение анизотропного коэффициента теплопроводности углепластиков и учитывать теплопроводность сотового заполнителя в продольном направлении. Часто теплофизические свойства таких материалов в момент проведения тепловых анализов неизвестны. Необходимость определения свойств материалов, входящих в состав рефлектора, подтверждается проведенными расчетами. Рассмотрены основные уравнения теплового равновесия для космических аппаратов и их составных частей. Создана тепловая математическая модель рефлектора с габаритными размерами 3,6х2 м. Проведена оценка влияния коэффициента теплопроводности обшивок и коэффициента теплопередачи между обшивками рефлектора на максимальные и минимальные суточные температуры, максимальный перепад температур. Было показано, что коэффициенты теплопроводности и теплопередачи оказывают значительное влияние на распределение температурного поля, поэтому задача аккуратного расчета анизотропного коэффициента теплопроводности применяемых углепластиков и сотозаполнителей является актуальной в процессе проектирования рефлекторов.
Бесплатно
Исследование воздействия компонентов ракетного топлива на состояние сосны обыкновенной
Статья научная
Объектом исследования стала сосна обыкновенная как биоиндикатор загрязненности почвы с зоны хранения компонентов ракетного топлива (КРТ) одной из ракетных воинских частей. Установлено, что уровни радиа- ции (мощность экспозиционной и эквивалентной доз внешнего гамма-излучения, уровни альфа- и бета-полей, удельная активность радионуклидов, в том числе техногенного цезия-137) на объекте соответствуют фоно- вым показателям. По показаниям войскового прибора химической разведки содержание КРТ на отдельных пробных площадках составляет 0,001 мг/л, что соответствует уровню «Опасно». На почве в специальных сооружениях присутствуют видимые следы проливов технических жидкостей, а в воздухе имеет место спе- цифический запах. Химически загрязненные арматуры, строительный мусор, остатки ёмкостей и специальные сооружения находятся в брошенном состоянии. В связи с этим требуется проведение рекультивации данной территории. При проведении работ по детоксикации и реабилитации почв необходимо учитывать ярко выраженную пространственную неравномерность уровня остаточной загрязнённости. Для расчета объёма и технологии работ рекомендуется провести микробиологический анализ грунта и составить детальную карту фитотоксичности. При составлении карты фитотоксичности рекомендуется учитывать следующий комплекс показателей: процентное и качественное отношение подверженных некрозу и хлорозу образцов хвои.
Бесплатно
