Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3217
К вопросу о состояниях работоспособности структурно-сложных систем автоматического управления
Статья научная
Рассматривается надежность автоматизированных систем управления. Анализируется подход к клас- сификации систем по состояниям работоспособности. Таким подходом может быть как традиционный бинарный подход, оперирующий понятием «исправность», так и иные варианты оценки состояния системы. Приводится один из таких вариантов, предусматривающий избирательную оценку элементов системы на предмет надежности системы в целом. Введено описание различных состояний систем автоматического управления и их элементов с точки зрения исправности и опасности, математический метод определения перехода объектов из состояния в состояние, их отличия друг от друга по выполнению целевой функции. Изучается взаимодействие элементов, находящихся в различных состояниях, совокупное состояние элемен- тов, соединённых последовательно или параллельно. Приводятся таблицы логики разнообразных состояний и принципы их вычисления при последовательном и параллельном соединении. При помощи имитационного моделирования иллюстрируется предложенный подход путём нахождения вероятностей попадания в данные состояния системы параллельно и последовательно соединённых элементов, обладающих своими различными вероятностями перехода из состояния в состояние. В целом материалы статьи будут полезными при анализе надежности автоматизированных систем управления и проектировании высоконадежных систем. Таким образом, рассматриваемый механизм определения состояния системы дает более полную информацию о ней и позволяет обеспечить избирательный подход к надежности системы в целом. Детализация результатов при оценке надежности автоматизированных систем управления позволит проектировщику принимать обосно- ванное решение при проектировании средств повышения надежности.
Бесплатно
К вопросу о стандартах научности диалектической системы теоретизирования
Статья научная
Представлены вопросы современного научного познания. Рассмотрены основные стандарты научности диалектической системы теоретизирования: теория и логика доказательства, теория отражения.
Бесплатно
К вопросу о субъектах рекламного рынка
Статья научная
Рассматриваются субъекты рекламного рынка: рекламодатели, рекламные посредники, средства распространения рекламной информации, потребители рекламы, профессиональные объединения и государство. Показано, что реклама выполняет двойственную роль, являясь одновременно и « зеркалом», своеобразным отражением общественных процессов и отношений, и инструментом управления, существующим для внесения определенного вклада в удовлетворение потребностей общества и выполнения определенных социальных функций, в частности, привлечения внимания к социальным проблемам с целью их разрешения.
Бесплатно
К вопросу об использовании активных технологий обучения в педагогических вузах
Статья научная
Предложено использование системы деловых игр в процессе формирования мобильности у будущих педагогов. По мнению автора, профессиональная мобильность - наиболее важное качество личности учителя, а система деловых игр самое эффективное средство для формирования данного качества.
Бесплатно
К вопросу об использовании байесовского метода для поиска подводных объектов
Статья научная
Поиски и изучение подводных антропогенных объектов, в частности исторических кораблей, является одним из наиболее актуальных направлений в современной подводной археологии, охватывающих спектр задач теоретического и прикладного характера. В практике поиска затонувших судов достаточно редким случаем является обнаружения судна на основе заранее (априори) известных данных. В связи с этим, а также использованием определений из области теории вероятности и математической статистики, естественным направлением развития систем поиска стала байесовская статистика, а именно, поисковый метод, нашедший применение в ряде известных зарубежных поисковых проектов. Метод поиска Байеса для установления местоположения затонувших судов, а также их идентификации почти не использовался в отечественной практике подводной археологии. Однако потребность в его применении существует, как это показала экспедиция 2024 г. по поиску транспортного судна «Тбилиси», потопленного в годы Великой Отечественной войны в Енисейском заливе: несмотря на относительно небольшую площадь акватории поисковой зоны, установление местоположения корабля стало весьма трудоемким процессом. В то же время применение байесовского поиска могло бы существенно облегчить данную задачу. В связи с этим в настоящей статье рассмотрена методика применения байесовского поиска для обнаружения затонувших судов (приведен пример построения распределения вероятностей в зоне поиска судна «Тбилиси»). Кроме того, автором рассмотрен вопрос об использовании байесовского метода для идентификации объектов (предложена модель базы данных с включением в нее различных параметров поиска). В качестве реального примера представлены результаты работы экспедиции 2024 г. с описанием исторического объекта, условий поиска, а также проблем, возникших в ходе проведения данной работы.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время, как в России, так и за рубежом, перспективным направлением в развитии авиации и вооружения является создание высокоскоростных летательных аппаратов. Увеличение скоростных характеристик вновь разрабатываемых образцов предъявляет новые требования к испытательному стендовому оборудованию, в том числе к ракетно-рельсовым трекам. Растут требования как к средствам разгона, так и к средствам торможения, обеспечивающим сохранность испытуемой материальной части. Предлагаемая работа посвящена методу гидродинамического торможения, применяемого при высокоскоростных динамических испытаниях на ракетно-рельсовом треке в ФКП «ГкНИПАС имени Л. К. Сафронова». Приводится описание тормозных устройств, представлены зависимости, определяющие расчетные значения развиваемой ими тормозной силы. Описаны способы управления интенсивностью торможения, повышающие его эффективность и безопасность, а также расширяющие допустимый скоростной диапазон применения гидродинамических тормозных устройств. Представлена методика повышения эффективности функционирования тормозных устройств за счет применения специальной формы профиля его рабочей части. Для сравнительной оценки параметров эффективности торможения при использовании тормозных устройств со специальным и треугольным профилями приведены соответствующие примеры обеспечиваемых ими режимов торможения. Профиль рабочей части гидродинамического тормозного устройства, рассчитанный по предлагаемой методике, обеспечивает более эффективное и безопасное торможение, чем применяемый ранее профиль треугольной формы, за счет поддержания постоянной по величине останавливающей силы в широком скоростном диапазоне.
Бесплатно
К вопросу оценки эффективности функционирования организационно-технических систем
Статья научная
Рассмотрено применение метода DEA и его модификации для оценки эффективности функционирования организационно-технических систем предприятий.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются принципы создания и управления комбинированным нагревом алюминиевого расплава в электрических миксерах с расположением электронагревателей под сводом и в подине. На основе результатов численного и физического экспериментов определены и подтверждены зависимости температурного перепада и распределения неметаллических включений в объеме расплава на стадиях нагрева, выдержки и литья.
Бесплатно
К вопросу прогнозирования технического состояния жидкостных ракетных двигателей малой тяги
Статья научная
В стремительно развивающейся ракетно-космической отрасли создаются космические аппараты, снабжённые жидкостными ракетными двигателями малых тяг. К данному типу ракетных двигателей предъявляются высокие требования по надёжности, эффективности и экономичности использования топлива. Для обеспечения мониторинга характеристик космических аппаратов используют систему функциональной диагностики, в состав которой входят средства телеметрии и аналитической обработки данных. Телеметрия выполняет функции получения и передачи информации. Обработка информации выполняется в вычислительных центрах, находящихся на космическом аппарате и Земле. Наиболее перспективным вычислительным инструментом, способным проводить прогнозирование временных рядов и классифицировать большой объём взаимосвязанных данных, считают искусственную нейронную сеть. В связи с этим предметом исследований в работе являются способы обработки данных с применением искусственной нейронной сети. Цель работы заключается в разработке метода прогнозирования технического состояния жидкостных ракетных двигателей малых тяг с использованием искусственной нейронной сети. Во введении обосновывается актуальность исследований по использованию нейросети в системе функциональной диагностики жидкостных ракетных двигателей малых тяг для космических аппаратов. В основной части проводится анализ множества телеметрических данных ракетного двигателя и определена их весомость при прогнозе основных диагностических параметров. В качестве диагностических параметров предложено использовать тягу, удельный импульс и температуру конструкции. Исследованы прогностические возможности нейросети и разработана принципиальная схема метода прогнозирования технического состояния жидкостного ракетного двигателя малой тяги. В разработанном методе на первом этапе нейросеть выполняет аппроксимацию функции и экстраполяцию временного ряда данных телеметрических данных, на втором - определяет вероятный класс технического состояния двигателя. В выводах намечен план дальнейших экспериментальных исследований в данной области и даются рекомендации по разработке и совершенствованию алгоритмов функционирования искусственных нейронных сетей в составе системы функциональной диагностики космического аппарата. В силу обобщённого характера методических схем, результаты работы могут применяться к любому типу ракетных двигателей и использоваться на всех предприятиях ракетно-космической отрасли соответствующего профиля.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются вопросы функциональной и алгоритмической реализации мультиверсионной среды исполнения модулей как компонентов бортового программного обеспечения автономных беспилотных объектов средствами операционной системы реального времени. Приведен один из подходов к реализации мультиверсионной среды исполнения - реализация принципа псевдопараллельности, а именно, имитация параллельного исполнения задач (тредов) путем разделения времени их исполнения. Определено, что функциональный потенциал рассматриваемой операционной системы, выраженный в наличии планировщика тредов и временной базы как инструмента выполнения действий через строго выделенные интервалы времени, механизма очередей, обмена сообщениями, способен быть использован в качестве функциональной поддержки изыскиваемой среды. Также озвучена возможность портирования, т. е. адаптирования к исполнению на однокристальных микроЭВМ (микроконтроллерах), что, в свою очередь, способствует возможности апробации идеи на доступных инструментальных средствах. Циклограммой реализован процесс обмена сообщениями между несколькими тредами как процедуры возврата результата голосования посредством механизма очередей, который является безопасным способом взаимодействия тредов друг с другом и решает проблему совместного доступа нескольких тредов к одному аппаратному ресурсу, роль которого в данном случае играет память. Также приведены основные API-функции, сопровождающие процесс алгоритмизации обмена сообщениями, такие как запуск планировщика, создание тредов, создание очереди, запись в очередь, чтение из нее и пр. Рассматриваемый механизм обмена сообщениями совместно с планировщиком и системой приоритетов, реализуемые средствами операционной системы реального времени, позволяют выстраивать более гибкие алгоритмы вотирования (голосования), способные варьировать весами N-версионных модулей и, как следствие, влиять на показатели надежности мультиверсионного программного обеспечения, в том числе для реализации мультиверсионной среды исполнения бортового программного обеспечения автономных беспилотных объектов.
Бесплатно
К вопросу совершенствования инструментов государственной антикризисной политики в России
Статья научная
Рассмотрены основные инструменты, формы, методы государственного регулирования рыночной экономики, антикризисные меры (инструменты антикризисного государственного регулирования экономики в период мирового финансового кризиса), принятые Правительством РФ в целях минимизации негативных последствий мирового финансового кризиса. Представлены основные макроэкономические показатели и некоторые прогнозы их динамики в России на ближайшие годы.
Бесплатно
К вопросу теории функционирования регионального рынка продукции и услуг
Статья научная
Рассмотрены исторические аспекты развития теории регионального рынка, мнения современных российских и зарубежных ученых по данной проблеме. Акцентируется внимание на особенности развития агропродовольственного рынка региона.
Бесплатно
Статья научная
Обеспечение высокой надежности уникальных высокоответственных изделий является актуальной задачей, стоящей перед аэрокосмической отраслью. Для достижения высоких показателей надежности на этапе проектирования, необходимо обеспечить базовое свойство изделия - его прочность - с высокой вероятностью неразрушения. Высокая вероятность неразрушения обеспечивается, в том числе введением в расчеты на прочность коэффициентов - безопасности, а также нормируемых значений запаса прочности. Необходимость в этих коэффициентах обусловлена разбросом значений внешних нагружающих факторов: величин сил, комбинаций сил и их сочетаний, характером действий, местом приложения и тому подобными условиями. Требуемая величина коэффициента безопасности определяется заданной вероятностью превышения запаса прочности установленной величины. Целью данной работы является определение математической зависимости между внешними факторами разброса и коэффициентом безопасности, внутренними факторами разброса и запасом прочности, совокупностью этих факторов и вероятностью неразрушения конструкций. В рамках данной работы, значения внутренних и внешних факторов, которые влияют на прочность и вероятность неразрушения изделия и имеют границы разброса своих величин, при помощи инструментов теории вероятностей, были характеризованы как случайные величины, значения которых определяются плотностью распределения, математическим ожиданием и дисперсией. В ходе работы была обнаружена высокая степень зависимости прочности изделия от разброса его геометрических характеристик и определены инструменты для определения совокупного разброса значений основных прочностных характеристик изделия с заданной вероятностью неразрушения. Практическая значимость итогов данной работы может быть достигнута в аэрокосмической отрасли, в частности, на этапе проектирования уникальных высокоответственных изделий.
Бесплатно
К вопросу формирования мультиверсионного программного обеспечения с учетом ресурсных ограничений
Статья научная
Рассматривается методология мультиверсионного программирования, которая обеспечивает гарантию того, что ошибки одной из версий программного обеспечения не приведут к нарушению процесса управления сложными объектами, для которых характерны жесткие требования по надежности и автономности функционирования.
Бесплатно
Статья научная
Предложен подход к построению динамической модели объекта системы автоматического регулирования путем идентификации функции объекта и анализа его нелинейных характеристик, с последующим изучением численных характеристик полученных случайных величин. Применены прикладные программные средства, обеспечивающие автоматизацию задач исследования на основе достоверных методов (Гаусса-Ньютона). В итоге обеспечена возможность оценки степени достоверности используемой передаточной функции в задаче функциональной аппроксимации нелинейных характеристик объекта, а также получены количественные значения показателя проявления статической характеристики из временного ряда полной продолжительности.
Бесплатно
Статья научная
Рост емкостей электрических источников питания, использование электродвигателей в системах подачи компонентов ракетного топлива у иностранных компаний, ограничения по мощности классических систем подачи топлива - все эти условия задают тренд на изучение возможности внедрения электрических приводов для систем питания ракетного двигателя. Исследование посвящено анализу возможности использования электродвигателей в качестве привода для основных и вспомогательных насосов жидкостных ракетных двигателей. Перспективные разработки в области аккумуляторных батарей дают основания для проведения математического обоснования использования данного технического решения с целью модернизации систем питания как уже имеющихся ракетных двигателей, так и образцов, находящихся на стадии разработки. В статье представлен подбор патентов на современные технологии создания аккумуляторных батарей высокой емкости, проведен анализ использования технологии применения электродвигателей на международном рынке доставки полезных грузов на орбиты, дано обоснование перспективности данного направления развития ракетных двигателей. Изучена статистика причин отказов разгонных блоков и их корреляция с агрегатами, замена которых возможна на более надежные системы с использованием электродвигателей. Определены преимущества и недостатки систем питания с использование электроприводов. Данное исследование позволяет сделать вывод о том, что использование электродвигателей в системах питания ракетных двигателей является перспективным решением, которое повышает эффективность двигательной установки, производительность и надежность.
Бесплатно
Статья научная
Описываются особенности и принципы моделирования регионального экономического развития на основе многокритериальной экономико-математической модели, в которой учитывается взаимодействие основных экономических субъектов - совокупного потребителя, совокупного производителя и управляющего центра региона при распределении инвестиционного ресурса среди предприятий конкурентоспособных отраслей региональной экономики.
Бесплатно
К проблеме выбора мультиверсионной модели повышения надежности программного обеспечения
Статья научная
Исследована проблема выбора мультиверсионной модели. В качестве разрешения проблемы предлагается метод теоретической оценки надежности каждой модели с использованием математической статистики. Приводятся графики, отображающие характер изменения «корректности» системы от характеристик муль-тиверсионной модели.
Бесплатно
К проблеме выбора структуры автоматизированной системы управления летательными аппаратами
Статья научная
Рассмотрена постановка задачи, а также этапы и процедуры формирования структуры автоматизированной системы управления летательными аппаратами. Рациональный вариант структуры системы выбран с использованием оптимизационных и имитационных моделей.
Бесплатно
К проблеме генерации выборки при идентификации безынерционных процессов
Статья научная
Рассматривается задача повышения качества исходных данных при идентификации Н-процессов. Входные переменные такого рода процессов связаны стохастической зависимостью, вследствие этого процесс протекает не в гиперкубе, а лишь в некоторой его подобласти. Этот факт приводит к некоторым особенностям, которые необходимо учитывать при идентификации. При построении моделей в условиях большого объема априорных данных можно воспользоваться методами идентификации в широком смысле. Однако если нет достаточной априорной информации об изучаемом объекте, то необходимо применять методы идентификации в узком смысле. К таким методам относятся непараметрические оценки функции регрессии по наблюдениям. Качество решения задачи идентификации зависит от качества исходных данных. Целесообразно провести предварительный анализ данных для выявления и устранения всех недостатков в выборке. Под предварительным анализом данных принято понимать заполнение пробелов в наблюдениях и устранение выбросов. Подобного рода задачи встречаются при диагностике ракетных двигателей, процессов изготовления изделий электронной техники и др. Однако выборка может обладать другими дефектами (речь о них пойдет ниже), которые негативно влияют на точность оценивания, а в некоторых случаях приведут к тому, что полученная модель будет неадекватна исследуемому процессу. Если точки исходной выборки в области протекания процесса расположены неоднородно, присутствуют области разреженности и отсутствия наблюдений, то в таких областях точность восстановления будет низкой. Вследствие свойств непараметрических моделей, которые относятся к классу локальных аппроксимаций, прогноз в областях отсутствия наблюдений может оказаться достаточно грубым. Для устранения всех этих недостатков предлагается алгоритм получения рабочей выборки путем генерации новых точек в областях, где их плотность по сравнению с остальными областями невелика. После генерации новой рабочей выборки качество восстановления значительно улучшается, что подтверждается результатами численных экспериментов. Подобного рода алгоритмы являются актуальными и могут быть использованы при решении задачи распознавания в различных областях, где важна точность классификации.
Бесплатно
