ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню
Аннотации номера

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

291
В настоящее время все большее значение приобретает проблема подверженности устройств современных беспроводных сетей Интернета вещей атакам, направленным на истощение энергоресурсов (атакам истощения энергоресурсов). Будучи скрытными для самого объекта и систем мониторинга защищенности, такие атаки способны за достаточно короткий период исчерпать энергоресурс устройства и тем самым нарушить его работоспособность и доступность. Проанализированы возможные виды атак истощения энергоресурсов, предложена обобщенная модель нарушителя применительно к данному виду атак, проведены экспериментальные исследования на основе двух разработанных программно-аппаратных стендов моделирования с использованием программно-аппаратных устройств на базе платформ Android 5.1 и Digi XBee v2.
298
Предложен методический подход к оцениванию эффективности функционирования информационной системы с временной избыточностью. Целью исследо-вания является определение влияния избыточного времени на вероятность успешного выполнения работы информационной системой. В качестве показателя эффективности функционирования использована вероятность успешного выполнения работы. В основу количественного оценивания вероятности положено интегральное уравнение на основе теоремы о полной вероятности. Для решения интегральных уравнений использовано преобразование Лапласа. Получены аналитические выражения для плотности распределения вероятности величины избыточного времени, величины первого и второго начальных моментов, дисперсии и среднеквадратического отклонения. Для перехода от изображения Лапласа полученного решения во временную область использована приближенная формула Алфрея. Оценено количество информационной работы, выполненной системой с временной избыточностью. Предлагаемый подход отличается тем, что учитывает результаты контроля функционирования информационной системы.

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

304
Представлен модифицированный способ оценки параметров, используемых при синтезе закона финитного управления. Объект управления представляет собой цепь последовательно соединенных интеграторов в условиях наличия внешних возмущающих воздействий и параметрических неопределенностей. Предполагается, что вектор состояния доступен для измерения. Развиты результаты, представленные в предыдущих работах авторов. Полученный способ не требует выполнения дополнительных вычислительных процедур, как, например, поиск параметров на некоторой числовой сетке, а позволяет получить оценки необходимых параметров аналитически. Таким образом, представленный способ оценки позволяет значительно упростить синтез финитного регулятора.  
309
Рассмотрены цифровые следящие системы (ЦСС) с вычислительными устройствами, обеспечивающими низкий темп вычисления рассогласования, характерный для ЦСС автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) первых поколений. Возрастание скоростей изменения задающих воздействий требует повышения динамической точности ЦСС опорно-поворотных устройств. Радикальным средством повышения динамической точности является устранение скоростной ошибки и ошибки по ускорению ЦСС. Показано, что возможно значительное повышение динамической точности ЦСС АСУТП без существенного изменения самой ЦСС, с помощью управления по задающему воздействию, требующего его обработки по несложной программе, представленной в статье. Показано, что возможно получение высокого качества переходных процессов в замкнутом контуре, но при низком темпе вычисления рассогласования невозможно добиться низкой колебательности переходных процессов, вызванных скачками задающего воздействия.  

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

317
Рассмотрена методика синтеза комплексных дискретных режекторных и селективных фильтров на основе дифференциальных уравнений непрерывных фильтров-аналогов с использованием разностных уравнений. Для получения разностных уравнений, описывающих работу синтезируемых комплексных дискретных фильтров, производные комплексных дифференциальных уравнений заменяются аналогами в виде комплексных разностных уравнений. При правильном выборе периода дискретности частотные свойства синтезированных фильтров практически совпадают с частотными свойствами соответствующих непрерывных фильтров. Приведены примеры проектирования комплексных дискретных режекторных и селективных фильтров методом инвариантных дифференциальных уравнений.  
323
Проанализированы характеристики взвешенного кода с суммированием без операции переноса переполняемого разряда по обнаружению ошибок в самопроверяемых схемах встроенного контроля логических устройств автоматики и вычислительной техники. Показано, что описываемый код при использовании последовательности весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел, обеспечивает обнаружение любых однократных и двукратных ошибок в информационных векторах. По этому показателю предлагаемый код сравним с классическими кодами Хэмминга, однако имеет более простые функции вычисления значений контрольных разрядов. При некоторых значениях числа информационных разрядов код имеет меньшее на единицу число контрольных разрядов. Это обстоятельство позволяет организовывать самопроверяемые схемы встроенного контроля логических устройств с уменьшенной структурной избыточностью как по сравнению с дублированием, так и по сравнению с использованием для этих целей кода Хэмминга. У кодов Хэмминга лучшие характеристики обнаружения ошибок различного вида (монотонная, симметричная или асимметричная) и кратности, что определяет и большее число идентифицируемых на выходах логических устройств ошибок, чем при использовании предлагаемого взвешенного кода. Эксперименты с системами контрольных комбинационных схем LGSynth`89 и MCNC Benchmarks подтверждают теоретически полученные закономерности.

ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ

336
Представлены возможности нового метода формирования интерференционных покрытий — метода молекулярного наслаивания. Этот метод позволяет создавать конструкции покрытий, в которых толщина пленок составляет всего несколько десятков нанометров. В процессе исследований экспериментально определены показатели преломления пленкообразующих материалов диоксида кремния и оксида алюминия, из которых формируются широкополосные просветляющие покрытия. Представлена методика определения структуры просветляющих покрытий, удовлетворяющей одним или нескольким заданным условиям. Такие покрытия могут быть сформированы из симметричных или асимметричных ячеек. Полученные покрытия имеют низкий энергетический коэффициент отражения в диапазоне длин волн 420—820 нм. Анализ спектральных характеристик полученных покрытий показал, что в рассматриваемом диапазоне спектра значение интегрального коэффициента отражения симметричной и асимметричной многослойных систем составляет 1,18 и 0,78 % соот-ветственно. Асимметричные системы обычно обеспечивают большую возможность расширения зон просветления, чем симметричные. Проанализировано влияние отклонения толщины слоев на спектральную характеристику рассматриваемого покрытия в заданном диапазоне спектра. Установлено, что с помо-щью метода молекулярного наслаивания можно получить просветляющие покрытия, которые могут снизить остаточное отражение в широком диапазоне спектра при сокращении габаритов интерференционной системы. 
342
Представлены результаты экспериментальных исследований изменения характеристик оптических датчиков системы управления движением космического аппарата, вызванного внешними деструктивными воздействиями интенсивного светового излучения. Дано аналитическое описание зависимостей характеристик датчика, определяющих точность удержания углового положения косми-ческого аппарата, от изменения оптических параметров его элементов, что позволяет определить предельно допустимые уровни воздействующих факторов. Обоснован выбор объекта экспериментальных исследований и представлена его конструктивно-функциональная схема. Сформулированы задачи экспериментального исследования, представлена методика проведения эксперимента, а также приведены графики зависимости выходного управляющего сигнала от углового положения, построенные по результатам эксперимента и моделирования.  
348
Исследовано влияние вертикального градиента температуры воздушного тракта на погрешность измерений при определении пространственного положения  активных реперных марок, установленных на контролируемом объекте, с помощью оптико-электронных систем. Для компенсации воздействия воздушной среды предлагается использовать дисперсионный метод. Обоснована взаимосвязь параметров систем и требований к погрешности контроля. Экспериментальное исследование позволило оценить погрешность определения дисперси-онной разности. Выведено условие выбора параметров системы, основанное на минимизации неисключенной составляющей погрешности от воздействия воз-душного тракта.  
356
Разработана серия новых магнитоуправляемых коммутирующих устройств систем охранной и пожарной сигнализации, включающих оптоволоконные и термоби-металлические элементы. Эти устройства позволяют расширить эксплуатационные и функциональные возможности элементной базы устройств автоматики, в частности, предназначенных для использования в современных системах безопасности. В задачи, решаемые этой серией устройств, входит также расширение логических возможностей, повышение чувствительности, увеличение срока службы и обеспечение стабильности переходного контактного сопротивления коммутирующих устройств. Устройства могут быть использованы при разработке датчиков пожарной и охранной сигнализации, работающих на  номинальных токах 10 А и выше, а также в цепях с повышенной мощностью коммутации. Рассмотрен модифицированный оптический микрофон, выполняющий функции пожарной сигнализации в корабельных оптических системах связи. Оценка статической и динамической погрешностей подтвердила повы-шение надежности этих устройств по сравнению с аналогами.  

НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ

360
Рассмотрен процесс освоения технологии ионно-плазменного азотирования внутренней резьбовой поверхности гайки роликовинтовой передачи. Ионно-плазменное азотирование применяется для упрочнения поверхностного слоя детали после обработки, это позволяет получить поверхность требуемого качества без дополнительного шлифования, требуемого при использовании традиционных методов объемного упрочнения. Выбраны технологические режимы и предъявлены дополнительные требования к материалу заготовки в процессе азотирования резьбовых поверхностей, которые, как правило, не подвергаются поверхностной упрочняющей обработке. В результате проведения комплекса конструктивных и технологических мероприятий обеспечен ресурс роликовинтовой передачи, более чем в пять раз превышающий показатели представленных на мировом рынке моделей, при существенном снижении стоимости изготовления вследствие исключения из технологии длительной и дорогостоящей шлифовальной обработки.  
368
Представлены результаты исследований механических напряжений, возникающих в чувствительном элементе (ЧЭ) микродатчика давления при его монтаже в корпус. Методом конечных элементов выполнено численное моделирование как остаточных механических напряжений самого кристалла ЧЭ, так и напряжений, вызванных термическим расширением-сжатием при размещении кристалла ЧЭ в системе „опорный кристалл—корпус“. Определена оптимальная конструкция опорного кристалла, в которую входят как планарные, так и объемные термокомпенсационные элементы, позволяющие минимизировать вызванные температурными колебаниями напряжения. Из представленных типов опорных кристаллов выбраны те, которые не привносят дополнительный отрицательный функционал в выходную характеристику при работе ЧЭ. Предложе-на собственная модель опорного кристалла, применимая для ЧЭ датчика как абсолютного, так и дифференциального давления. 

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

374
Приводится структурная схема имитационной модели пешеходной навигационной системы, реализующей комплексирование измерений инерциальных датчиков и корректирующей информации, поступающей от биомеханической модели движения пешехода. Кратко описываются состав и содержание вычислительных процедур модели. 
377
Рассмотрены вопросы повышения гибкости технологических линий за счет расширения рабочих зон манипуляторов промышленных роботов. Предложен метод расширения рабочей зоны манипулятора, при котором осуществляется перестановка манипулятора на фиксированные базовые поверхности.