Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3250
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 беспилотных авиационных систем доставки грузов
Статья научная
Статья относится к беспилотной авиации и посвящена обзору беспилотных авиационных систем (БАС согласно ГОСТ Р 59517–2021, или в ряде публикаций – беспилотных летательных аппаратов или дронов), способных доставлять различные грузы. Приведены и кратко проанализированы варианты их применения в различных сферах, включая сельское и лесное хозяйство, рыболовство, защиту дикой природы, мониторинг качества воздуха, горные разработки, оборонное и гражданское использование, поисковые и спасательные операции. Целью исследования являлась демонстрация выявленных возможностей БАС в части доставки грузов различного назначения, а также наличия инфраструктур при получении груза для дальнейшей транспортировки и выдачи его в месте доставки. Приведена история развития технологий беспилотных аппаратов. Представлены соответствующие стандарты Российской Федерации, классификация и категоризация БАС в РФ и за рубежом. Описаны преимущества и недостатки БАС, а также проблемы доставок почтовых отправлений с помощью дронов. Сделаны выводы о стремлении разработчиков и тенденциях по созданию интеллектуальных, полностью автоматических роботизированных авиационных систем, однако отмечено, что полностью автоматических систем пока в мире не существует, следовательно, данное направление разработок является актуальным. Сделано заключение о необходимости проведения научно-технических разработок в части создания автоматической доставки почтовых и иных отправлений, особенно актуальной для мегаполисов, в которых сосредоточена наиболее крупная часть населения развитых стран. При этом очевидно, что система доставки должна состоять, как минимум, из трех этапов – складской сортировки, непосредственно полета и навигации, отправления груза в соответствующий постамат. Каждый этап является инфраструктурной концепцией со сложной системой и логистикой, требующей наличия искусственного интеллекта, роботизированных устройств и других элементов и атрибутов сложных систем, подлежащих всестороннему изучению в техническом, законодательном, юридическом и логистическом плане.
Бесплатно
Обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн (часть 1)
Статья научная
Представлен обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн. Рассмотрены принципы классификации антенн.
Бесплатно
Обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн (часть 2)
Статья научная
Представлен обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн. Рассмотрены принципы классификации антенн.
Бесплатно
Обзор практики внедрения процессного подхода к управлению на российских предприятиях
Статья научная
Рассмотрены проблемы перехода к процессному управлению российскими предприятиями. Проведен обзор примеров внедрения процессного подхода к управлению на предприятиях Красноярского края.
Бесплатно
Статья научная
Приведены краткие сведения по истории развития фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) (кремние- вых и на основе соединений АIIIBV) и солнечных батарей на их основе для космических аппаратов. Перечислены основные факторы космического пространства и показана эволюция структуры и конструкций. Приведена принципиальная структура современных трехкаскадных InGaP / InGaAs / Ge солнечных элементов с указанием функционального назначения слоёв, их основных характеристик. Объяснен механизм деградации электрических параметров таких фотопреобразователей под действием космической радиации и показана возможность минимизации данного негативного эффекта. Описаны основные методы и особенности технологии изготов- ления трехкаскадных ФЭП. Приведен обзор ФЭП космического назначения на основе соединений АIIIBV основ- ных мировых производителей из США, Германии, Италии, России с иллюстрацией их внешнего вида, описанием особенностей конструкций и основных свойств. Показано, что наиболее распространенным является размер ФЭП с площадью ~ 30 см2. Представлены сведения о созданных трехкаскадных InGaP / InGaAs / Ge ФЭП большой площади (до ~ 60-65 см2). Показан мировой уровень эффективности преобразования солнечной энергии (КПД), достигнутый в промышленном производстве, составляющий 26-30 %. Приведены сведения о ФЭП для преобразования концентрированного солнечного излучения. Показаны основные направления повы- шения характеристик ФЭП на основе соединений АIIIBV.
Бесплатно
Статья научная
Представлен обзор технических решений, предназначенных для использования современных технологий электронного космического приборостроения применительно к разработке бортовых комплексов управления для сверхмалых космических аппаратов типа CubeSat. В качестве перспективных рассмотрены технология «система на кристалле» и сетевая технология Space Wire. Отмечается широкая мировая практика применения и преимущества использования данных технологий. Приводятся конкретные технические решения, использующие данные технологии, анализируется возможность и целесообразность их применения для проектирования бортового комплекса управления сверхмалого космического аппарата, учитывая его критические особенности по размерам, массе, энергопотреблению. Делается вывод о перспективности создания бортового комплекса управления для сверхмалого космического аппарата на основе интеграции в одном кристалле FPGA открытого IP-ядра процессора LEON 3 и маршрутизирующего коммутатора SpaceWire, определяющего сетевую архитектуру сверхмалого космического аппарата.
Бесплатно
Статья научная
При проектировании космических аппаратов (КА) прикладного назначения необходимо определить тип двигательной установки коррекции орбиты. В настоящее время проводятся интенсивные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИР и ОКР) по созданию электрореактивных двигательных установок (ЭРДУ) в широком диапазоне мощностей. Уточняются области рационального применения ЭРДУ в сравнении с другими типами двигательных систем. Эта проблема особенно актуальна для малых КА.
Бесплатно
Области сходимости гипергеометрических рядов в теории многообразий Калиби - Яу
Краткое сообщение
Рассмотрены примеры многообразий Калаби - Яу, вычисляются области сходимости гипергеометрических рядов, представляющих периоды этих многообразий.
Бесплатно
Область концентрации сегментов металлографических изображений деформируемых алюминиевых сплавов
Статья научная
Предлагается анализ концентрации сегментов как области изображений. Рассмотрен признак, позволяющий оценить концентрацию сегментов микр о структурных металлографических изображений деформируемых алюминиевых сплавов.
Бесплатно
Обликовый синтез механизма специализированного бюджетного программирования
Статья научная
Представлена выделенная сфера муниципального бюджетного целевого программирования группировки промышленных предприятий-дислокантов и предложен ряд решений по его регламентации посредством введения специализированного механизма управления.
Бесплатно
Обнаружение динамических текстур по видеопоследовательностям в условиях недостаточной освещенности
Статья научная
Обнаружение динамических текстур на видеоизображениях в настоящее время находит все более широкое применение как на городских территориях (в частности, на территориях аэродромов), так и на территориях природных парков, лесных массивов. Качество работы алгоритма поиска динамических текстур зависит от наличия шумов, вносимых сложными погодными условиями и недостаточной освещенностью. Для компенсации недостаточной освещенности и повышения качества темных видеоизображений необходимо расширить диапазон яркостей, увеличить среднюю яркость пикселов, повысить контраст и избавиться от аддитивного шума. Для имитации недостаточной освещенности к изображениям с нормальной освещенностью последова- тельно применена гамма-коррекция, добавлен аддитивный гауссов шум и импульсный шум. Компенсация недостаточной освещенности реализована с помощью многомасштабного алгоритма «Ретинекс» с рестав- рацией цвета, подавление аддитивного шума выполнено с использованием фильтра Гаусса, импульсный шум устраняется с применением медианного фильтра. Для повышения резкости использован фильтр Лапласа. Использованы видеопоследовательности из набора данных Билькентского университета, компании Wildfilm- sindia и др. Дополнительно репрезентативность тестового набора повышена самостоятельно снятой авто- рами в ночное время видеопоследовательностью. Экспериментальные исследования проведены на примере системы обнаружения дыма на основе локальных бинарных шаблонов. Точность обнаружения дыма в условиях недостаточной освещенности по сравнению с исходным изображением в среднем ниже на 28-30 %, при этом значительно увеличивается число ошибок первого рода и число ложных срабатываний до 34,2 и 27,4 % соот- ветственно. На изображениях, улучшенных с помощью предложенного алгоритма компенсации недостаточной освещенности, точность обнаружения существенно возрастает и составляет 94,41 %, что ниже точности обнаружения дыма относительно исходного изображения всего на 2,3 %. Таким образом, экспериментальные исследования подтверждают эффективность предложенных методов и алгоритмов анализа динамических текстур на примере обнаружения дыма на видеопоследовательностях.
Бесплатно
