Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
Об одном критерии конечности бернсайдовой группы В(2,5)
Статья научная
Показано, что централизатор автоморфизма порядка 2 специального вида бернсайдовой группы В0(2,5) имеет порядок 517.
Бесплатно
Об одном методе оценки вероятностно-временных характеристик сетей обработки информации
Статья научная
Моделирование информационных систем различного назначения очень часто сводится к исследованию различных параметров и характеристик систем и сетей массового обслуживания. Теория массового обслуживания предлагает достаточно много возможностей по оценке вероятностно-временных характеристик систем массового обслуживания различного вида, однако объединение систем в единую сеть массового обслуживания приводит к усложнению задачи анализа характеристик систем, особенно при исследовании сетей большой размерности. Предложен метод оценки вероятностно-временных характеристик сетей обработки информации с использованием тензорной методологии, что позволяет обеспечить более простое решение данной задачи.
Бесплатно
Об одном статистическом алгоритме анализа нестационарных процессов
Статья научная
Рассматривается алгоритм статистического анализа нестационарных (переходных) процессов на примере воздействий, возникающих при авиационном транспортировании специальных грузов. Переходный процесс разделяется на стационарный и нестационарный процессы. Для каждого из них применяются свои процедуры анализа: ударные спектры ускорений для нестационарных процессов и спектральные плотности мощности виброускорений для стационарных процессов. Приводится пример анализа воздействий на груз при его транспортировании (режим посадки) самолетом Ил-76.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача оптимизации расписаний дискретных производств позаказного типа, используется несколько различных критериев оптимизации, для оценки значений критериев и проверки ограничений применяется имитационная модель производственного процесса. Для выбора параметров имитационной модели, дающих расписание, близкое к оптимальному, применяется генетический алгоритм. Приводятся результаты применения генетического алгоритма для решения задачи оптимизации расписаний дискретных производств позаказ-ного типа.
Бесплатно
Об отечественной системе космического мониторинга чрезвычайных ситуаций
Статья научная
Рассмотрена проблема создания отечественной системы космического мониторинга чрезвычайных ситуаций с акцентом на основные ее вопросы: актуальность, требуемые ресурсы, потенциал реализации.
Бесплатно
Об оценках погрешности кубатурных формул, точных для полиномов Хаара
Статья научная
На пространствах Н а найдены оценки нормы функционала погрешности кубатурных формул, обладающих d-свойством Хаара в двумерном случае.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется проблема управления дискретно-непрерывными процессами, которые имеют «трубчатую» структуру в пространстве входных-выходных переменных. Подобные процессы протекают в пространствах дробной размерности. Моделирование и управление процессами этого класса существенно отличаются от общепринятых параметрических моделей, представляющих собой поверхности в том же пространстве. При построении обучающихся параметрических моделей «трубчатых» процессов необходимо использование соответствующих непараметрических индикаторов. Многомерный Н-процесс включает в себя как управляемые, так и неуправляемые векторные переменные, при этом неуправляемые входные переменные контроли- руются в процессе функционирования многомерной системы. Естественно задающие воздействия также представляют собой вектор. При управлении Н-процессами необходимо компоненты вектора задающих воздействий согласовывать между собой, а не задавать их произвольно, как это принято в теории автоматического управления. В результате возникает необходимость синтеза -регулятора, а не -регулятора. На первом этапе необходимо выделить некоторую область пересечения всех Н-процессов по каждой компоненте выходной переменной, для этого используется соответствующий индикатор. В результате получаем некоторую подобласть согласования в пространстве входных-выходных переменных. Только из этой подобласти можно определить задающее воздействие для каждой компоненты выхода многомерной системы. Следующий этап - это вычисление управляющих воздействий при фиксированном значении векторов входных неконтролируемых переменных. Анализируется случай, когда задающие воздействия для компонент выходных переменных не удается в конкретной ситуации согласовать или согласовать частично. Приводятся алгоритмы определения компонент вектора задающих воздействий. Даны также непараметрические алгоритмы управления многомерными Н-процессами. В результате такое управляющие устройство можно отнести к матричным системам управления. Таким образом, последний реализует как алгоритм определения задающих воздействий, так и алгоритм управления объектом. Он-то и является -регулятором (управляющей системой) для многомерного Н-процесса. Естественно, могут возникать случаи, когда Н-процессы по всем компонентам выхода оказываются непересекающимися. В подобной ситуации необходим поиск приемлемых компромиссов с целью поэтапного приведения состояния управляемого процесса к желаемому.
Бесплатно
Об управлении безынерционными дискретно-непрерывными процессами с запаздыванием
Статья научная
Рассматривается задача управления стохастическими объектами с дискретно-непрерывным характером технологического процесса в условиях непараметрической неопределенности, в частности, исследуется задача управления безынерционными объектами с запаздыванием. Подобные процессы часто имеют место в различных контурах управления аэрокосмическими объектами и системами. Например, при изготовлении электрорадиоизделий (ЭРИ), которых в космическом аппарате порядка 150 тыс., ЭРИ могут быть представлены как последовательность локальных объектов, как динамического характера, так и безынерционных с запаздыванием. Рассматривается ситуация, когда на вход объекта поступает несколько управляемых входных переменных. Это накладывает свой отпечаток при управлении подобными процессами и обусловливает актуальность рассматриваемой задачи. Приводятся теоретические сведения о непараметрических алгоритмах управления в условиях неполной информации об управляемом процессе. Основное внимание уделяется построению непараметрических алгоритмов дуального управления. Существенное отличие алгоритмов дуального управления от общепринятых состоит в том, что управляющее устройство выполняет две функции: изучение и управление в процессе активного накопления информации. Алгоритм вычисления последователь-ности управляющих входных воздействий (цепочки) строится по следуещей схеме: первое управляющие воздействие выбирается произвольным на основе практических соображений, а следующие вычисляются с помощью непараметрических алгоритмов дуального управления уже с учетом первого. Далее эта схема повторяется, т. е. каждые последующие значения компоненты вектора управляющих воздействий рассчитываются с учетом всех предыдущих. При этом вид уравнения, описывающий локальный процесс, остается неизвестным из-за недостатка априорной информации. Подробно приводятся результаты численного исследования применения алгоритмов непараметрического адаптивного дуального управления при нескольких управляемых воздействиях. При моделировании характеристики объектов описывались нелинейными звеньями, вид которых был неизвестен и которые в процессе активного накопления информации автоматически восстанавливались на основании измерения входных-выходных переменных процесса. Исследование проводилось при различных задающих воздействиях, которые могли иметь ступенчатый характер или соответствовали тем или иным траекториям. Также исследовалось влияние различных помех, действующих на объект и в каналах измерения. Результаты численного исследования показали достаточно высокую эффективность непараметрических алгоритмов дуального управления многомерными безынерционными объектами в условиях неполной информации.
Бесплатно
Об управлении группой объектов как о задаче системного анализа
Статья научная
В настоящей работе рассматривается общая постановка задачи идентификации и управления группой объектов. Под группой понимается несколько объектов, объединенных для изготовления того или иного продукта. Главной особенностью является то, что при управлении подобными системами необходимо изменять задающие воздействия для каждого объекта. Сегодня технологический регламент во многих случаях оказывается более широким, чем следовало бы для качественного управления. А это есть следствие того, что нынешняя культура производства (это, в частности, показал опыт обработки данных технологического процесса производства транзисторов на «Светлане») довольно невысока. Это приводит к некоторым организационным проблемам. Следовательно, необходимо иметь те или иные модели объектов, которые естественно отличаются друг от друга и могут быть рассмотрены в условиях как параметрической, так и непараметрической неопределенности. Более того, могут быть случаи, когда объект рассматривается одновременно в условиях как параметрической, так и непараметрической неопределенности по различным каналам. Измерение некоторых переменных осуществляется в значительно больший интервал времени, чем постоянная объекта, поэтому необходимо отличать время измерения технологических переменных и, собственно, запаздывание, присущее самому технологическому процессу с учетом отличия каналов. Это приводит к тому, что динамические процессы по существу вынуждены рассматриваться как безынерционные с запаздыванием. Другой существенной особенностью является то, что компоненты выходных переменных стохастически зависимы заранее неизвестным образом. Использование в этом случае корреляционных или дисперсионных отношений не приводит к успеху. Необходим специальный анализ Т-процессов и умение моделировать подобные процессы. В частности, это является одной из задач настоящей статьи. В ней приведены: Т-процессы, Т-модели и соответствующие разнотипные алгоритмы управления. Рассмотрен процесс гидродепарафинизации дизельного топлива по имеющимся данным, о которых априори можно сказать, что они неполные, т. е. не отражают комплексное поведение технологического процесса. Отсюда становится ясно, что эти данные требуют пополнения, которое сегодня по разным причинам не осуществляется. Таким образом, процесс гидродепарафинизации может быть отнесен к Т-процессу. Моделирование многомерной системы по реальным данным показало, что в этой задаче задающее воздействие для различных объектов должно быть различным. Исключение составляют только задающие воздействия для всего комплекса или группы объектов. Моделирование осуществлялось на основании рассмотренных в статье Т-моделей. Уже отмечалось, что эти модели не следует воспринимать как завершенные, дающие представление о действительности. При дальнейших исследованиях они будут подлежать алгоритмическому уточнению. Решение об этом, естественно, принимает исследователь. Именно на этом этапе дается оценка, что в создавшихся условиях полученные модели и алгоритмы управления могут быть приняты для использования в производственных условиях. Попытка использования существующей теории идентификации и управления для процесса гидродепарафинизации неизбежно приведет к значительному ухудшению и увеличению стоимости компьютерной системы управления качеством данного процесса. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/articles/?id=677)
Бесплатно
Об управлении объектами с памятью в условиях непараметрической неопределенности
Статья научная
Рассматриваются проблемы идентификации и управления стохастическими объектами с дискретнонепрерывным характером технологического процесса. Исследуется более общий класс динамических объектов, в дальнейшем - объекты с памятью. Характерной отличительной особенностью рассматриваемых процессов является тот факт, что при описании не используются разностные аналоги дифференциальных уравнений, принятые в классической теории идентификации и управления. Подобные процессы часто имеют место в различных контурах управления аэрокосмической техники, например, при виброиспытаниях космических аппаратов, в процессе их производства. В этом случае локальный канал «вибратор - космический аппарат (КА)», определяемый вибросигналом и соответствующим сигналом датчика, установленным на КА, может описываться разностными уравнениями. При этом естественно отсутствие аналогии между уравнением в непрерывном времени и разностным. Данная особенность является главным отличием объектов с памятью от традиционных динамических процессов. Это накладывает свой отпечаток при моделировании и управлении подобными объектами и обусловливает актуальность рассматриваемой задачи. Рассматриваются теорити- ческие сведения о непараметрических алгоритмах идентификации и управления. Непараметрические модели для объектов с памятью рассматриваются в двух вариантах. Один из них тесно связан с описанием объекта в виде интеграла Дюамеля. Второй путь состоит в частичной параметризации объекта, т. е. соответствует условиям как параметрической, так и непараметрической неопределенности. В основу построения непараметрических алгоритмов дуального управления положены принципы построения стохастических оптимальных систем А. А. Фельдбаума в их байесовской постановке. Состоят они в том, что управляющие устройство должно выполнять две функции: изучение и управление в процессе активного накопления информации. Рассматривается ситуация, когда на входе объекта «включается» управляющие устройство, соответствующие его обратной модели. Очевидно, что описание объекта не может быть по ряду причин точным, и обратный оператор может только приближенно описывать процесс в направлении «выход-вход». На этой основе выстраиваются как непараметрические модели объектов с памятью, так и непараметрические алгоритмы дуального управления. Тщательно анализируется процесс обучения системы дуального управления с активным накоплением информации. Подробно приводятся результаты численного исследования непараметрических моделей для многомерных процессов с памятью, а также результаты вычислительного эксперимента применения алгоритма непараметрического адаптивного дуального управления.
Бесплатно
Об устойчивости цифровых рекурсивных фильтров
Статья научная
Приведены как необходимые, так и достаточные условия устойчивости цифрового рекурсивного фильтра в терминах, связанных с понятием амебы алгебраической поверхности. Получено достаточное условие устойчивости двумерного фильтра при некоторых дополнительных ограничениях на разностный оператор фильтра.
Бесплатно
Об электронном генераторе электроэнергии
Статья научная
Рассмотрены генераторы, преобразующие механическую энергию в электроэнергию. Показана низкая эффективность такого производства электроэнергии и его негативное воздействие на экологию. Использование энергии фундаментального электрического взаимодействия электронов и катионов даёт возможность создать высокоэффективный экологически чистый электронный источник электроэнергии. Представленытеоретические основы и технические решенияэ лектронного генератора дляпро изводства электроэнергии. Показаны преимущества электроэнергетической нанотехнологии (ЭЭНТ) перед известными технологиями производства электроэнергии.
Бесплатно
Об эффективности параллельных алгоритмов при моделировании динамики лесных пожаров
Статья научная
Проведен анализ различных способов декомпозиции сеточной области при численном моделировании динамики распространения лесного пожара. Приведены данные предварительного теоретического анализа ускорения вычислений, а также вычислительного эксперимента, выполненного на кластере Института вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук. Показано, что наиболее эффективным при использовании, по крайней мере, четырех-шестнадцати процессоров является двумерное разбиение исходной области.
Бесплатно
Статья научная
Искусственные нейронные сети могут быть широко использованы в различных областях: экономике, медицине, космической отрасли и т. п. Однако при использовании нейронных сетей для решения конкретной задачи возникает проблема выбора эффективной структуры нейронной сети. Решение этих проблем является важным этапом применения нейросетевых технологий для практических задач, так как от этих этапов напрямую зависит качество (адекватность) полученной нейросетевой модели. Однако это требует больших затрат временных и материальных ресурсов, что приводит к необходимости автоматизировать процесс. Для этого предлагается использовать многокритериальные эволюционные алгоритмы, такие как SPEA, SPEA2 и NSGAII, так как они могут решать сразу две проблемы: во-первых, генерировать небольшие нейронные сети, тем самым экономя вычислительные ресурсы, а во-вторых, решать поставленные задачи достаточно качественно. Модифицированные эволюционные алгоритмы, которые производят отбор наиболее информативных признаков, не улучшают работу алгоритмов, использующих все входы на задачах малой размерности, но значительно повышают точность при росте размерности. Модифицированные алгоритмы одновременно с автоматическим проектированием структуры искусственных нейронных сетей определяют наиболее информативные признаки, причем включают в качестве входов только слабо коррелированные друг с другом переменные исходной задачи.
Бесплатно
Статья научная
Надежность работы кольцевых токосъемных устройств в течение заданного срока службы играет определяющую роль в работе систем электропитания различной техники и во многом зависит от прочности и надежности всех его компонентов, в частности, контактных колец. Одной из важнейших характеристик кольцевых токосъемных устройств является сопротивление контакта, уменьшение которого осуществляют путем применения цветных и драгоценных материалов, обладающих низким сопротивлением, с одновременным увеличением прижимной силы между кольцами токосъемника. Такой подход приводит к резкому росту напряжений в контактном кольце, которые могут достигать и даже превышать предел текучести материала, циклически изменяясь по кольцу в процессе вращения кольца с последующим усталостным разрушением. Однако работоспособность контактных колец в таких тяжелых условиях вполне можно обеспечить в случае малых скоростей движения и небольшого числа циклов нагружения за счет использования области малоцикловой усталости на кривой Веллера. Для этого в данной работе предложены методы аналитического расчета напряженно-деформированного состояния кольца токосъемного устройства, которые позволяют определить уровень действующих напряжений в материале и по кривой Веллера определить допускаемое число циклов нагружения и коэффициент запаса по усталости. Также предложен метод расчета надежности кольца, который позволяет оценивать вероятность безотказной работы и разрушения. По предложенным методикам выполнены расчеты колец токосъемного устройства, применяемого в космических аппаратах типа «Экспресс», которые показали работоспособность методик и позволили обеспечить требуемый срок службы контактных колец и их надежность. Предложенная аналитическая формулировка методик позволяет решать как проверочные, так и проектировочные расчеты колец в зависимости от поставленной задачи.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные направления и тенденции развития современных предпринимательских структур, технологии управления клиентским капиталом компании на основе методов управления качеством.
Бесплатно
Обеспечение конфиденциальности информации в центре управления полетами
Статья научная
Рассмотрен комплекс мер обеспечения конфиденциальности информации, обрабатываемой информационной системой Центра управления полетами.
Бесплатно
Обеспечение теплового режима конструкций космического аппарата
Статья научная
Основное требование для бесперебойной работы космического аппарата - это его стабильный тепловой режим. Особо сложная задача - обеспечение стабильной системы терморегулирования аппарата с учетом жестких ограничений по энергетическим и массовым затратам на устройства терморегулирования. Эти задачи необходимо решать на каждом этапе создания спутников. На каждом этапе проводятся тепловые расчеты с выбором оптимальных теплофизических параметров. Такой объем работ составляет примерно десятую часть от всех работ со спутником. Необходимость теоретическо-экспериментального уточнения расчетных методик является актуальной задачей, которая позволит существенно снизить материальные и временные затраты на проектирование, испытания и доводку аппарата. Поэтому расчет и анализ тепловых режимов космических аппаратов является важным этапом при проектировании спутников. Наземные тепловакуумные испытания очень затратны как по времени, так и финансово. Суть концепции заключается в проведении только стационарных тепловых режимов в условиях максимальных и минимальных тепловых нагрузок на спутник в целом и его отдельные внешние элементы с последующим обеспечением сходимости результатов испытаний с расчетными результатами. А подтверждение промежуточных требований по обеспечению заданных тепловых режимов осуществляют расчетным путем. В статье рассмотрены задачи по обеспечению теплового режима конструкций космического аппарата; классификация устройств, применяемых для обеспечения теплового режима; наземная отработка теплового режима спутников связи при тепловакуумных испытаниях; обеспечение теплового режима космического аппарата связи при наземных электрических испытаниях; тепловой режим конструкций космического аппарата при транспортировании с завода-изготовителя на техническую позицию.
Бесплатно
Статья научная
В системах электропитания космических аппаратов, беспилотных и пилотируемых летательных аппаратов в качестве первичных источников энергии широко используются солнечные батареи. Для энергоснабжения наземных автономных объектов находят применение возобновляемые источники энергии различной природы, позволяющие использовать энергию Солнца, ветра, волн, рек, приливов и т. п. Применение в составе автономной системы электропитания разнородных источников энергии позволяет осуществлять генерацию электрической энергии на интервалах времени, когда отсутствует поступление энергии от части используемых источников. Согласование первичных источников энергии с различными характеристиками и условиями работы в рамках одной системы электропитания приводит к возникновению дополнительных сложностей, связанных с регулированием мощности источников, что и определяет актуальность рассматриваемых задач. Цель исследования: разработка способов объединения первичных источников энергии с различными характеристиками и условиями работы в единую автономную систему электропитания и алгоритмов управления контроллерами этих источников. Задачи: создание имитационной модели системы электропитания в среде MATLAB/Simulink; разработка и проверка алгоритма управления контроллерами первичных источников, обеспечивающего поддержание желаемого тока заряда аккумуляторной батареи системы электропитания; разработка и проверка алгоритмов управления контроллерами первичных источников, обеспечивающих отбор максимальной мощности от каждого из нескольких первичных источников, в том числе и с минимизацией времени поиска точки максимальной мощности. Методы исследования: имитационное моделирование системы электропитания с использованием языка Simulink, входящего в состав программного пакета MATLAB 7.9. Результаты: разработана имитационная модель системы электропитания, включающая два источника энергии с различными характеристиками. При избытке мощности, генерируемой первичным источником энергии, контроллер источника энергии находится в режиме заряда аккумуляторной батареи заданным фиксированным током. При дефиците мощности первичного источника контроллер функционирует в режиме поиска экстремальной мощности. Структура системы электропитания позволяет управлять двумя источниками энергии независимо друг от друга. Таким образом, контроллеры источников энергии могут находиться в различных режимах работы, обеспечивая повышенную гибкость системы электропитания. Использование алгоритма управления на нечеткой логике увеличивает скорость поиска точки максимальной мощности, а также повышает точность работы алгоритма. Проведенные с использованием разработанной модели испытания подтвердили работоспособность алгоритмов управления контроллеров солнечной батареи во всех режимах работы. Подтверждена работоспособность алгоритма выбора режима работы контроллеров в различных условиях. Предложенные алгоритмы позволяют осуществлять эффективное регулирование мощности первичных источников энергии в зависимости от различных условий работы автономной системы электропитания.
Бесплатно
Обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн (часть 1)
Статья научная
Представлен обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн. Рассмотрены принципы классификации антенн.
Бесплатно
