Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
О системах дифференциальных уравнений с двумя характеристиками
Статья научная
Показано, что система m (m > 2) квазилинейных дифференциальных уравнений от двух переменных, имеющая две характеристики, сводится к системе двух квазилинейных уравнений и системе m - 2 линейных уравнения.
Бесплатно
Статья научная
Изучаются вопросы слабой разрешимости смешанной задачи для нелинейного дифференциального уравнения с псевдопараболическим оператором произвольной натуральной степени.
Бесплатно
Статья обзорная
Рассмотрен традиционный подход к решению задачи надежности систем с позиций удовлетворения условиям использования теоремы умножения вероятностей, ординарности и стационарности потока отказов агрегатов и систем. Предложен альтернативный подход к решению задачи надежности
Бесплатно
Статья научная
Перезаряжаемые накопители энергии являются одними из основных компонентов систем электропитания космических аппаратов. Характеристики таких накопителей существенно влияют на продолжительность жизненного цикла космического аппарата на орбите. В последние годы разработчики систем электропитания широко применяют литий-ионные аккумуляторы в качестве перезаряжаемых накопителей энергии. Это обусловлено тем, что удельные энергетические характеристики литий-ионных аккумуляторов заметно выше, чем у аккумуляторов других типов при аналогичном количестве циклов заряда-разряда. Для верификации заданных для аккумулятора требований изготовитель батареи проводит ряд квалификационных испытаний, в частности, специально разработанные ресурсные испытания, которые позволяют оценить предельное количество циклов заряда-разряда аккумулятора. Проведение таких испытаний занимает несколько месяцев (точный срок зависит от конкретной модели аккумулятора), что отрицательно сказывается на общей длительности и стоимости разработки космического аппарата в целом. Проведение ресурсных испытаний по принципам проведения динамических стрессовых тестов даёт возможность существенно сократить общее время разработки и производства аккумуляторных батарей, что, в свою очередь, позволяет снизить стоимость проектирования и отработки энергосистем космических аппаратов. Динамические стрессовые тесты представляют собой вид нагрузочных испытаний, которые позволяют оценить, способен ли аккумулятор обеспечить потребителя требуемой мощностью во всех ожидаемых режимах работы. Основные принципы динамических стрессовых тестов: заряд и разряд аккумулятора токами большой величины и разряд аккумулятора постоянной мощностью согласно специальной программе. Проведение стрессовых испытаний требует наличия специальных зарядно-разрядных устройств, позволяющих проводить полный цикл электрических испытаний аккумуляторов, включая ресурсные испытания. Обеспечение требуемой точности измерения и стабилизации определённых атрибутов режимов эксплуатации литий-ионных аккумуляторов является одной из проблем, которые возникают при разработке таких зарядно-разрядных устройств. Наибольший интерес представляют следующие атрибуты: токи заряда и разряда, мощности разряда, напряжения аккумулятора. Анализ зарядно-разрядного устройства как системы автоматического управления даёт возможность оценить статическую ошибку стабилизации рассматриваемых атрибутов разрабатываемого устройства. Кроме того, использование цифрового интегратора в системе управления зарядно-разрядного устройства позволяет обеспечить заданную величину статической погрешности стабилизации требуемых атрибутов в различных режимах испытаний.
Бесплатно
О структуре автоматизированной информационной системы "Профобразование"
Статья научная
Рассмотрены современные подходы к построению информационных систем, показано их применение при построении автоматизированной информационной системы «Профобразование».
Бесплатно
О сущности понятия "социальное взаимодействие" в научных исследованиях
Статья научная
Рассмотрена сущность понятий «взаимодействие» и «социальное взаимодействие», а также генезис данных понятий. Приводится множество понятийных интерпретаций данного термина, имеющихся в научных исследованиях. Поясняется методологический эффект взаимодействия, выделяются два основных типа взаимодействия - сотрудничество и соперничество, и виды социального взаимодействия - непосредственный и опосредованный. Дается вывод о сущности данного понятия в научном обороте.
Бесплатно
О точности определения надежности систем статистическими методами
Статья научная
В работе исследуются точности оценок надежности систем с учетом вероятностного характера формирования состава их элементов. Показана необходимость учета рассеяния характеристик надежности элементов, определенных по результатам их испытаний, и рассеяния этих характеристик при их формировании в системы, оцениваемых теоремами Чебышева и Маркова.
Бесплатно
О функции распределения времени безотказной работы сложной вычислительной системы
Статья научная
Любой космический вычислительный комплекс представляет собой сложную систему. Под сложной системой понимают совокупность функционально связанных разнородных устройств, предназначенных для выполнения определенных функций и решения стоящих перед системой задач. Одной из важных характеристик работы системы является время ее безотказной работы. Часто эту характеристику считают случайной величиной. Но такая математическая модель является довольно ограниченной, так как время безотказной работы зависит от многих характеристик (параметров), описывающих систему. Поэтому можно предположить, что время безотказной работы есть непрерывное случайное поле (то есть случайная функция многих переменных). Именно такой подход применяется в данной работе. При наличии определенных ограничений на время безотказной работы вычислительной системы найдены верхние оценки для распределений случайного числа отказов системы. Поэтому возникает вопрос оценки распределения гауссовского поля в гильбертовом пространстве. В работе доказаны две теоремы, которые позволяют вычислить вероятность попадания гауссовского вектора в шар заданного радиуса. Данная работа посвящена надежности работы вычислительной системы. Одной из характеристик надежности вычислительной системы является случайное число ее отказов v(r). Распределение v(r) есть распределение суммы случайных времен безотказной работы вычислительной системы. Записать распределение v(r) в явном виде невозможно. Поэтому приходится искать оценку этих распределений сверху. В предположении, что время безотказной работы вычислительной системы есть сумма многих переменных, в данной работе получены следующие результаты: показано, что задачу оценки распределений случайного числа отказов системы можно рассматривать как задачу оценки скорости сходимости в центральной предельной теореме в банаховых пространствах; при наличии определенных ограничений на время безотказной работы вычислительной системы найдены верхние оценки для распределений случайного числа отказов системы. Полученные оценки могут быть использованы для дальнейших исследований в теории надежности вычислительных систем. Зная эти верхние оценки, можно прогнозировать уровень средних затрат на восстановление вычислительных систем, а также для разработки специального математического и алгоритмического обеспечения систем анализа, для задач управления, принятия решений и обработки информации.
Бесплатно
О целесообразности формирования и развития виртуальных предприятий в аэрокосмической отрасли
Статья научная
В последние годы явно обозначилась тенденция к перемещению внимания исследователей с классического управления логистической цепью с довольно стабильным партнерскими отношениями на виртуальные предприятия, основанные на более динамичном сотрудничестве. Основной экономический потенциал виртуального предприятия с точки зрения организации производства и логистики заложен в качественно новых возможностях управления логистическими цепями и процессах создания стоимости на основе концентрации большого количества ресурсов в единой базе, что позволяет быстро и гибко реагировать на рыночные изменения.
Бесплатно
Об адаптивном управлении последовательностью технологических объектов
Статья научная
Рассматривается задача идентификации и управления последовательными объектами в условиях неполной информации. Среди последовательно соединенных объектов могут быть объекты как динамические, так и безынерционные с запаздыванием. Подобного рода технологические цепочки часто имеют место в аэрокосмической отрасли. Они возникают при изготовлении ракетной техники, изделий электронной техники и др. Проблема комплексного управления группой технологических объектов, безусловно, относится к разряду актуальных. Отсюда возникает целый комплекс задач идентификации и управления, обусловленных тем, что априорная информация о них может быть различной. Ниже рассматриваются случаи, когда априорная информация об объектах имеет как параметрический, так и непараметрический характер. Исследуется задача идентификации в условиях непараметрической или частично непараметрической неопределенности. В случае, если априорной информации недостаточно для исходной постановки задач, то естественно использовать теорию адаптивных обучающихся систем. Основная цель работы состоит в том, чтобы дать алгоритмическую основу для моделирования и управления производственным процессом в рамках технологического регламента. Сначала рассматривается задача идентификации и управления для локального объекта, а уже затем задача управления группой подобных объектов. В зависимости от конкретной задачи и уровня априорной информации конструируются соответствующие алгоритмы моделирования и управления, основанные как на достаточно хорошо разработанной параметрической теории адаптивных систем, так и непараметрической. В основе теории непараметрических систем лежат методы локальной аппроксимации, в частности алгоритмы непараметрического оценивания различного рода зависимостей по результатам наблюдения входных-выходных переменных объекта. Приведены конкретные непараметрические модели безынерционных объектов с запаздыванием и соответствующие непараметрические алгоритмы управления. Управляющие устройства в данном случае являются устройствами с памятью, что позволяет считать непараметрические алгоритмы управления с активным накоплением информации алгоритмами дуального управления.
Бесплатно
Об альтернативном методе отработки динамической прочности конструкции малого космического аппарата
Статья научная
В данной статье представлен анализ возможности применения альтернативного метода отработки на механические воздействия конструкции малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли, имеющего изделие-аналог, прошедший полный цикл наземной экспериментальной отработки. Однако, несмотря на схожую силовую схему и максимальное заимствование бортовой аппаратуры с минимальными доработками, планируемый к отработке космический аппарат имеет ряд существенных отличий. Рассмотрено применение основных альтернативных методов в зарубежной и отечественной практике при наземной экспериментальной отработке космической техники, описаны их преимущества и недостатки. Приведены некоторые рекомендации принятия решений об отказе от применения традиционных методов наземной экспериментальной отработки космической техники на механические воздействия. Анализ принятой в отечественной отрасли нормативно-технической документации в части уточнения перечня отработочных испытаний космических аппаратов, допущений применения расчетно-экспериментального метода к отработке динамической (вибрационной) прочности и анализ конструкции планируемого к отработке космического аппарата в сравнении с изделием-аналогом показал, что наиболее предпочтительным для отработки динамической (вибрационной) прочности является метод «протоквалификации». В соответствии с выбранным методом были определены задачи, которые позволят уточнить перечень отработочных испытаний объекта исследования.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено аналитическое продолжение кратного степенного ряда в класс областей, обобщающих звездные. С помощью переразложения кратного степенного ряда по m-однородным полиномам строится продолжение этого ряда в (m x,..., m n) -круговые области, которые являются естественным обобщением круговых областей в C n. Опираясь на это разложение, данный кратный степенной ряд аналитически продолжается в максимальную m-звездную область, называемую m-звездой Миттаг-Леффлера функции f, определяемой этим рядом. Это аналитическое продолжение представляет собой суперпозицию m-однородных полиномов, по которым разлагается степенной ряд, с бесконечной треугольной матрицей, элементы которой не зависят от функции f. Приводится пример, когда m-звезда Миттаг-Леффлера отличается от обычной звезды Миттаг-Леффлера.
Бесплатно
Статья научная
В теории аналитических функций К. Вейерштрасса понятие аналитического элемента (степенного ряда в C, сходящегося в некотором круге) и его аналитического продолжения являются основными. Метод перераз-ложения степенного ряда, предложенный Вейерштрассом, принципиально решающий задачу аналитического продолжения, оказался малоэффективным при конкретном применении. В работах Ж. Адамара, Г. Миттаг-Леффлера, Ле Руа, Линделефа были предложены так называемые методы суммирования, дающие хорошие результаты для аналитического продолжения степенного ряда в случае звездных областей комплексной плоскости. В дальнейшем в работах Н.У. Аракеляна было получено описание областей, в которых восстановление аналитического продолжения аналитического элемента возможно с помощью универсальных матричных методов суммирования, т. е. областей комплексной плоскости, в которых найдется по крайней мере одна бесконечная матрица, «суммирующая» все аналитические элементы с заданным центром. Эти области оказались спиральными относительно некоторой точки и были названы Аракеляном областями эффективной суммируемости. Настоящая работа посвящена аналитическому продолжению кратного степенного ряда в класс областей, обобщающих спиральные. С помощью одномерных матричных методов суммирования степенного ряда строятся многомерные матричные методы суммирования для кратного степенного ряда, позволяющие строить аналитическое продолжение этого ряда в максимальную спиральную область, называемую (m,α)-звездой Миттаг-Леффлера функции f, определяемой этим рядом. При этом апробация построенных многомерных матричных методов суммирования кратного степенного ряда проводится с помощью одномерной геометрической прогрессии.
Бесплатно
Статья научная
Интегралы Меллина-Барнса представляют гипергеометрические функции - самый обширный класс специальных функций. Данные интегралы применяются к вычислению групп монодромии А-гипергеометрических систем дифференциальных уравнений. Кроме того, интегралы Меллина-Барнса нашли широкое применение в теоретической физике, в частности, в задачах квантовой электродинамики. Отдельно следует подчеркнуть роль интегралов Меллина-Барнса в теории алгебраических уравнений. Представляет интерес задача исследования сходимости интегралов Меллина-Барнса в граничных точках их областей сходимости. Для интеграла Меллина-Барнса, представляющего решения алгебраических уравнений, эта задача была рассмотрена ранее. Интегральные преобразования Меллина для решения общей полиномиальной системы алгебраических уравнений исследовались в ряде современных работ, в которых прямое преобразование было вычислено с помощью линеаризации системы (замены переменной специального вида). Для системы полиномиальных уравнений специального вида доказана теорема, в которой получено интегральное представление типа Меллина-Барнса мономиальной функции вектор-решения системы с указанием множества сходимости. Доказательство состоит из двух частей. В первой части обосновывается представление функции вектор-решения интегралом типа Меллина-Барнса. Во второй части доказательства исследовано множество сходимости полученного интеграла, а именно, граничные точки области сходимости. Доказано, что ни одна граничная точка не будет принадлежать области сходимости, интеграл, представляющий решение полиномиальной системы специального вида, сходится в секториальной области.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается использование веб-ориентированной модульной обучающей среды Moodle при обучении математическим дисциплинам студентов Института космических и информационных технологий Сибирского федерального университета, направленной на повышение качества математического образования и эффективное формирование математической компетентности студентов. Одним из методов реализации принципов электронного обучения является использование электронных обучающих курсов вместе с традиционными формами обучения. Представлены основные требования, предъявляемые к электронному обучающему курсу. Проведено описание организации электронного обучающего курса в среде Moodle по дисциплине «Алгебра и геометрия». Описаны подходы к формированию дидактических материалов электронных обучающих курсов по математическим дисциплинам. За время внедрения в эксплуатацию накоплены статистические данные по результатам изучения математических дисциплин студентами Института космических и информационных технологий СФУ. Статистические данные представлены в виде оценок за выполненную самостоятельную работу по разделам и модулям математических дисциплин, а также в виде результатов контрольных тестов по каждому модулю. Проведен статистический анализ результатов внедрения электронного обучающего курса в учебный процесс дисциплин «Математический анализ», «Алгебра и геометрия». Проанализирована зависимость между выполнением самостоятельной работы студентами в веб-ориентированной среде Moodle и результатами контрольных тестирований. Показано, что выполнение студентами самостоятельных заданий электронного обучающего курса способствует получению более высоких результатов выполнения итоговых тестирований по модулям и дисциплине в целом. Отмечается ряд преимуществ использования электронной обучающей среды в обучении математике по сравнению с традиционной системой. Показано, что обучение с применением информационно-коммуникационных технологий позволяет оперативно анализировать типовые ошибки студентов, видеть динамику уровня сформированности математической компетентности через уровень формирования её индикаторов. Сделаны выводы об эффективности использования электронных обучающих курсов в учебном процессе, а также о перспективах дальнейшего применения электронных обучающих курсов математических дисциплин.
Бесплатно
Об исследовании некоторых непараметрических оценок функции регрессии по наблюдениям
Статья научная
Рассматривается задача восстановления функции регрессии по наблюдениям со случайными ошибками. Применение для этих целей классических непараметрических оценок кривой регрессии не всегда дает удовлетворительные результаты на выборках небольшого объема. Предлагается новый класс непараметрических оценок, позволяющих повысить качество восстановления кривой регрессии по наблюдениям.
Бесплатно
Статья научная
Доказываются теоремы об обобщенной разрешимости смешанной задачи для нелинейного дифференциального уравнения с псевдопараболическим оператором произвольной натуральной степени.
Бесплатно
Краткое сообщение
Представлен новый алгоритм решения сложных задач условной оптимизации, построенный на базе вероятностного генетического алгоритма с прогнозом сходимости. Представлены результаты исследования эффективности подхода в сравнении со стандартным генетическим алгоритмом условной оптимизации.
Бесплатно
Об одном алгоритме классификации с использованием коллективов непараметрических моделей
Статья научная
Обсуждается проблема построения непараметрического классификатора. Рассматривается подход к построению модели решающего правила в случае большой размерности вектора признаков и больших объемов выборки. Предлагается алгоритм коллективной оценки к ближайших соседей, позволяющий существенно сократить число требуемых вычислительных операций. Работа алгоритма демонстрируется на прикладной задаче.
Бесплатно
Об одном алгоритме маршрутизации на графах Кэли, порожденных группами подстановок
Статья научная
Целью настоящей работы является создание эффективного алгоритма маршрутизации на графах Кэли групп подстановок, превосходящего по своим характеристикам алгоритм, использующий автоматическую структуру группы. В первом разделе статьи описан вспомогательный алгоритм А-1, который позволяет нумеровать элементы заданной группы подстановок. Во втором разделе представлен алгоритм A-2 для вычисления таблицы маршрутизации на графе Кэли и алгоритм А-3, который позволяет определить оптимальный маршрут между двумя произвольными вершинами графа. Для данных алгоритмов также получены оценки временной и пространственной сложности. В третьем разделе описан алгоритм А-4, при помощи которого можно вычислить минимальное слово элемента группы. Доказано, что вычислительная сложность алгоритма будет пропорциональна длине входящего слова. В четвертом разделе приведены результаты компьютерных экспериментов для некоторых групп подстановок, в которых сравнивается время вычисления минимальных слов по алгоритму А-4 и алгоритму, основанному на построении автоматической групповой структуры. Показано, что А-4 значительно быстрее своего конкурента. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/articles/?id=677)
Бесплатно
