Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3239
Краткое сообщение
Описана проблема разработки нерентабельных высокоглинистых месторождений, представлены результаты применения ультразвуковых волн при скважинной гидродобычи, что позволит ввести в отработку техногенные месторождения с небольшим содержанием полезного компонента, разработка которых известными методами в данный момент не представляется возможной.
Бесплатно
О возможности создания электронного источника электроэнергии
Статья научная
Проведено сравнение энергетических характеристик различных видов топлива и использующих топливо электроэнергетических технологий. Показана их низкая эффективность и негативное воздействие на экологию. Использование энергии фундаментального электрического взаимодействия электронов и катионов дает возможность создать высокоэффективный экологически чистый электронный источник электроэнергии. Представлены теоретические основы и технические решения электроэнергетической нанотехнологии для производства электроэнергии, показаны ее преимущества перед известными электроэнергетическими технологиями.
Бесплатно
Статья научная
В случае одного комплексного переменного традиционным множеством единственности в классе аналитических функций является множество, содержащее предельную точку. Наиболее известным множеством единственности в многомерном случае является «вещественная» окрестность точки. Для определенного класса областей множество единственности в многомерном случае может быть уменьшено. Например, в работах С. В. Знаменского указывается счетное подмножество на остове полидиска, по значению на котором голоморфная функция восстанавливается во всем полидиске. Иногда функция может быть продолжена и в большую область. Так, в работах Ж. Адамара, Г. Миттаг-Леффлера, Ле Руа, Линделефа были предложены методы суммирования, дающие хорошие результаты для аналитического продолжения степенного ряда в случае звездных областей комплексной плоскости. В дальнейшем, для одномерного случая в работах Н. У. Аракеляна был предложен метод восстановления аналитического элемента с помощью универсальных матричных методов суммирования в классе спиральных областей. Настоящая работа посвящена восстановлению аналитической функции, заданной на счетном множестве единственности остова полидиска, в максимальную спиральную область, называемую (m,α)-звездой Миттаг-Леффлера данной функции. Восстановление производится с использованием многомерных матричных методов суммирования кратного степенного ряда, которые строятся с помощью одномерных матричных методов суммирования степенного ряда. При этом апробация построенных многомерных матричных методов суммирования кратного степенного ряда проводится с помощью одномерной геометрической прогрессии.
Бесплатно
О выборе орбит для космических аппаратов
Статья научная
Рассматривается задача распределения заданного числа космических аппаратов по некоторому структурированному множеству орбит, состоящему из n = pk орбит. Решение данной задачи дано при условии, что множество возможных орбит для космических аппаратов совпадает с количеством космических аппаратов. Дополнительно предполагается, что данное множество разбито на непересекающиеся подмножества орбит, причем количество орбит в указанных подмножествах одинаково. В рассматриваемой ситуации оно равно некоторому простому числу p. В настоящее время используется несколько орбит для размещения на них спутников в зависимости от решаемых ими задач. Геостационарная орбита используется для прямого телевещания. Низкие спутниковые орбиты используются для связи между спутниковыми телефонами. Свои орбиты существуют для спутников систем навигации GPS, Navstar, ГЛОНАСС, военных спутников, спутников для различных научных исследований. Естественно, что в этих условиях возникает задача структурирования множества орбит при некоторых ограничениях на нахождение космического аппарата на заданных орбитах в зависимости от назначения космического аппарата. Рассмотрен вопрос сложности вычисления количества орбит при данных ограничениях.
Бесплатно
О выборе параметрической модели в задаче непараметрической идентификации
Статья научная
Рассмотрена задача получения передаточной функции объекта управления по математической модели замкнутой линейной динамической системы с целью настройки параметров управляющего устройства (регулятора). Структурный синтез модели замкнутого контура осуществляется методами непараметрического моделирования.
Бесплатно
О выборе стратегий эксплуатации технических систем
Статья научная
Исследуется функция интенсивности эксплуатационных затрат стратегии строго периодических восстановлений технических систем в зависимости от времени проведения профилактических восстановлений. Функции распределения времени наработок заменяемых элементов при аварийных и профилактических восстановлениях могут не совпадать. В стратегии строго периодических восстановлений в случае отказа системы проводится аварийное восстановление, а если система проработала без отказа заданный интервал времени, то проводится профилактическое восстановление. Случай совпадения функций распределения при аварийных и профилактических восстановлениях хорошо изучен в математической теории надежности. При экспоненциальных распределениях (параметры распределений различны) установлена связь между параметрами распределений и стоимостями аварийных и профилактических восстановлений, когда функция интенсивности затрат имеет одну точку минимума. Для этого случая установлен характерный график функции интенсивности затрат. Минимальное значение интенсивности затрат меньше интенсивности затрат стратегии только аварийных восстановлений (в стратегии только аварийных восстановлений профилактические восстановления не проводятся). В общем случае получено условие на функции распределения времени наработок заменяемых элементов при аварийных и профилактических восстановлениях для выбора проведения рассматриваемой стратегии с несовпадающими или совпадающими функциями распределения по критерию минимума интенсивности эксплуатационных затрат. Для случая, когда законы распределения наработок на отказ при аварийных и профилактических восстановлениях совпадают, но отличаются параметрами, получены условия для параметров, при которых следует проводить рассматриваемую стратегию с несовпадающими функциями распределений для часто встречающихся в теории надежности законов распределения: экспоненциального, Эрланга порядка n, Вейбулла-Гнеденко, Релея, Максвелла и логарифмически нормального распределения. Полученные результаты о выборе стратегий эксплуатации технических систем для минимизации интенсивности эксплуатационных затрат рассматриваемой стратегии справедливы для максимизации коэффициента готовности.
Бесплатно
О диаметре Кэли одной подгруппы группы В 0 (2,5)
Краткое сообщение
Пусть {х, у} - порождающие элементы максимальной конечной группы периода 5 и h 1 = xy, h 2 = yx. Вычислена функция роста и диаметр Кэли подгруппы Н = ‹h 1, h 2›.
Бесплатно
О допустимых границах в задании краевого эффекта за скачком уплотнения
Статья научная
Исследуется влияние краевого эффекта за скачком уплотнения на эволюцию данного скачка, проникающего в сдвиговый слой. Выявляются допустимые границы в задании краевого эффекта. Вводятся понятия инварианта и угла Ускова.
Бесплатно
О закономерностях технической совместимости
Статья научная
Рассматриваются закономерности процесса обеспечения технической совместимости во взаимосвязи с общими законами развития техники.
Бесплатно
О компьютерном исследовании H-моделей
Статья научная
Исследуется проблема моделирования дискретно-непрерывных процессов, имеющих «трубчатую» структуру в пространстве входных-выходных переменных. При этом рассматривается достаточно общая схема исследуемого процесса, включающая в себя не только входные-выходные переменные, но и промежуточные. Обращено внимание на существенно важный фактор, который состоит в том, что изменение входных переменных может осуществляться через различные интервалы времени. Это вызвано тем, что различные выходные переменные контролируются электрическими средствами, в результате химических анализов, а также физико-механических испытаний. В этой связи приведены различные модели для отличающихся компонент выхода объекта. Кратко анализируется вопрос идентификации в узком и широком смысле. Приводится рекуррентный алгоритм оценки параметров адаптивных моделей, основанной на методе стохастических аппроксимаций. Моделирование процессов этого класса существенно отличается от общепринятых параметрических моделей, представляющих собой поверхности в том же пространстве. При построении обучающихся параметрических моделей «трубчатых» процессов необходимо использование соответствующих непараметрических индикаторов. Приведены также рекуррентные алгоритмы оценки параметров, учитывающие индикаторы в соответствующих параметрических моделях. Можно отметить, что Н-модели являются более общими, по сравнению с традиционными. То есть, если исследуемый процесс не имеет «трубчатую» структуру, то Н-модель в этом случае переходит в класс общеизвестных моделей безынерционных систем. Таким образом, адаптивные модели безынерционных процессов несколько изменяются, в отличие от общепринятых. Рассмотрены некоторые частные примеры моделирования «трубчатых» процессов, из которых следует, что «трубчатые» процессы протекают в пространстве дробной размерности. Приводится случай функции многих переменных и анализируется ситуация, когда с течением времени эти переменные могут «исчезать» и «возникать» вновь. Методом статистического моделирования было проведено численное исследование Н-моделей при различных объемах выборки измерений входных-выходных переменных и различных уровнях помех. В результате этого исследования показано, что размерность пространства, в котором протекает процесс, не только дробна, но и изменяющаяся. Оказывается, что вычисление размерности дробного пространства может осуществляться различными путями.
Бесплатно
О компьютерном исследовании К-моделей
Статья научная
Рассматриваются модели систем нелинейных стохастических объектов без памяти, не поддающихся декомпозиции, в условиях частичной параметрической и непараметрической априорной неопределенности. Осуществляется постановка задачи моделирования в условиях, близких к реальным условиям технологических процессов, в зависимости от имеющейся априорной информации. Используются теоретические аспекты параметрической и непараметрической идентификации; вводится понятие составных векторов переменных процесса, позволяющее учесть сложный характер внутренних связей; рассматривается проблема разной дискретности измерений и принадлежности априорной информации к разным уровням. Рассматривается новый тип моделей, базирующийся на триаде «фундаментальные законы, параметризованные уравнения и непараметризованные зависимости». Приводятсяновые алгоритмы, модели, представлены численные исследования. Результаты могут быть применены при моделировании технологических производственных процессов и процессов переработки, а также для описания объектов или процессов, характеризующихся большим числом связей и сложностью вследствие недостатка информации.
Бесплатно
О механизме электрохимической очистки сточных вод переменным током
Статья научная
Широкому внедрению электрохимических методов обработки воды и водных растворов препятствуют энергозатраты, громоздкость оборудованияи необходимость расходных материалов. В статье представлены результаты испытаний электрохимического способа очистки сточных вод промышленных предприятий и механизм этого процесса.
Бесплатно
О многомерном аналоге алгоритма Кули-Тьюки
Статья обзорная
Представлено применение рекуррентных последовательностей ортогональных базисов на n -мерный случай для вывода формул варианта быстрого n -мерного преобразования Фурье, использующего 2п-1 / 2п × Nnlog2N комплексных умножений и nNnlog2N комплексных сложений, где N = 2s - число отсчетов по одной из осей
Бесплатно
О моделировании механизма формирования отказов в невосстанавливаемых и восстанавливаемых системах
Статья научная
Объектом исследования являются сложные функциональные системы воздушных судов. Предмет исследо- вания включает методологический подход к расчету безотказности рассматриваемых систем. Темой статьи является развитие методов оценки безотказности сложных систем. Цель статьи заключается в исследовании правомерности и адекватности методологического подхода традиционной теории надежности в расчетах восстанавливаемых резервированных систем. К традиционным относятся методы, основанные на использовании теоремы умножения вероятностей. В постановочной части решения задачи расчета безотказности рассматриваемых систем указываются усло- вия, выполнение которых определяет отказ системы. В процессе решения задач традиционными методами эти условия игнорируются. Показано, что по традиционному решению системы отказывают только при условии отказа всех элементов. При расчете мажоритарной системы вероятность ее отказа определяется суммированием вероятностей отказа по двум состояниям. Причем предполагается, что второй отказ реали- зуется в уже ранее отказавшей системе. Отказы элементов, определяющие потерю работоспособности сис- темы, реализуются в дискретные моменты времени, но при традиционном решении дискретность не учиты- вается. Предлагаемый методологический подход основан на представлении о том, что при стационарном процессе вероятность отказа элемента в работоспособной части системы определяется суммарной плотностью веро- ятности потоков отказов элементов, составляющих эту часть системы, и их предшествующей наработкой. При решении задач расчета безотказности рассматриваемых систем по предложенным методам теорема умножения вероятностей не используется. Определяются временные интервалы, на которых элементы сис- темы отказывают и снижают ее работоспособность. Предлагаются решения с учетом изменения структу- ры системы по мере развития в ней отказов. Результаты, полученные по предлагаемому подходу, строго соответствуют условиям отказов систем. Правомерность подхода подтверждена результатами экспериментальных исследований. Предлагаемые методы могут быть использованы при расчетах безотказности функциональных систем самолетов и космических аппаратов.
Бесплатно
О модификации быстрого одномерного преобразования Фурье по алгоритму Кули-Тьюки
Статья научная
Рассматривается один из методов нахождения дискретного преобразования Фурье, позволяющий уменьшить затраты машинного времени на вычисления по сравнению с классическим алгоритмом. Быстрые алгоритмы вычисления преобразования Фурье очень востребованы и актуальны, они имеют множество приложений в задачах цифровой обработки одномерных и многомерных сигналов, обработки различных изображений, например космоснимков. Общепринятый алгоритм представляет собой последовательное вычисление одномерного дискретного преобразования Фурье по строкам и столбцам. Существуют различные методы ускорения данного алгоритма, один из которых и реализован в данной статье. Представлена программная реализация модифицированного алгоритма по аналогу Кули-Тьюки дискретного преобразования Фурье для одномерного сигнала с числом отсчетов p · 2 s, p, s N. Для данного алгоритма была разработана программа в системе компьютерной математики MATLAB. Она протестирована на наборе, состоящем из 16384 отсчетов одномерного сигнала. При выполнении программы производится также сравнение времени ее выполнения со временем, затрачиваемым встроенным алгоритмом вычисления быстрого преобразования Фурье. В результате, среднее время выполнения программы по модифицированному алгоритму дает выигрыш около 20 % по времени. Кроме того, приводится общее описание алгоритма дискретного преобразования Фурье, обозначены возможности для увеличения скорости выполнения вычислений, рассматривается модифицированный алгоритм по аналогу Кули-Тьюки быстрого преобразования Фурье для одномерных и многомерных сигналов.
Бесплатно
О научном обосновании оценки уровня эффективности использования региональных ресурсов
Статья научная
Приведен анализ действующих методик оценки эффективности использования ресурсов субъекта РФ -Калининградской области. На основе разнообразных мнений ученых была выполнена характеристика региональных ресурсов с выделением соответствующих групп в графическом виде (материальные, трудовые, финансовые, экологические, интеллектуальные ресурсы). Авторами предложена методика оценки интегральной эффективности региона с выделением материальной, трудовой, финансовой, экологической, интеллектуальной составляющих. Предложен математический аппарат для расчета каждого из данных уровней эффективности. Проведена апробация предложенной методики на примере эксклавного региона России - Калининградской области. На основе статистических данных за 2009-2013 гг. выполнены расчёты частных и интегрального уровней эффективности с графическим отражением полученных результатов.
Бесплатно
Статья научная
Приводится краткий обзор развития физики и обсуждаются общепринятые представления о началах ее истории.
Бесплатно
О некорректном представлении ударного процесса на ударных полярах в вязком теплопроводном газе
Статья научная
Рассматриваются ударные газодинамические процессы, нашедшие широкое применение в ракетно-космической технике при конструировании и оптимизации устройств, энергетических установок. Производится анализ известных точных и асимптотических соотношений/условий на ударной волне, в частности - обобщенных дифференциальных соотношений (ОДС) на криволинейном косом скачке уплотнения для модели вязкого теплопроводного газа при больших числах Рейнольдса. Показаны преимущества использования дискретно-аналитического подхода, например: 1) возможность максимально использовать гладкость ударного газодинамического образования (скачка) в касательном направлении; 2) строить эффективные вычислительные алгоритмы, лишенные негативного действия аппроксимационной/искусственной вязкости на схематизированном разрыве. Параллельно рассмотрен весьма распространенный графический способ отображения результатов газодинамических расчетов на плоскость ударных поляр, предложенный Буземаном, и объёмный (3D) поляроид, предложенный В. Н. Усковым. Сам математический аппарат ударных поляр построен на точных соотношениях типа Ренкина - Гюгонио и неплохо зарекомендовал себя даже при моделировании течений вязкого теплопроводного газа. Однако в многочисленных литературных источниках присутствуют результаты (ударные решения) как физического, так и вычислительного экспериментов, которые не отображаются строго на ударных полярах. В настоящей работе показано, что в редких случаях данный и весьма распространённый способ такого отображения может быть и некорректным. Доказано, что основными причинами такого дефекта является совместное действие трех основных факторов: неравномерность течения перед ударным образованием, краевой эффект за ним, действие внешних фактора вязкости и механизма теплопроводности.
Бесплатно
О непараметрических алгоритмах идентификации нелинейных динамических систем
Статья научная
Рассматривается задача идентификации нелинейных динамических процессов с использованием моделей Винера и Гаммерштейна, в которой линейная динамическая часть объекта находится в условиях непараметрической неопределенности. Вид нелинейности предполагается неизвестным или известным с точностью до параметров. Приводится алгоритм для создания адекватных в смысле среднеквадратичного критерия моделей систем. Предложенный способ моделирования динамических объектов основан на непараметрическом оценивании линейной и нелинейной частей системы.
Бесплатно
О непараметрических алгоритмах моделирования и управления дискретно-непрерывным процессом
Статья научная
Предложены схема и алгоритмы управления дискретно-непрерывными процессами. Рассмотрены модификации алгоритмов, учитывающие взаимодействие с JJIJP, наличие вещественных, целочисленных и булевых переменных.
Бесплатно
