ОБЗОР
ДЕЙСТВУЮЩИЕ КРУПНОГАБАРИТНЫЕ НАЗЕМНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ТЕЛЕСКОПЫ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА КОСМИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
Клеймёнов В. В., Новикова Е. В.
827
Значительные научно-технические достижения последнего времени в исследовании удаленных районов Вселенной, получении изображений космических и наземных объектов с высоким разрешением стали возможны благодаря использованию новых технологий разработки крупногабаритных оптических телескопов. Увеличение диаметра главного зеркала телескопа приводит к увеличению массы и повышению возможности деформирования поверхности зеркала и элементов конструкции телескопа. Преодолеть эту проблему позволяет использование сегментных или гибких зеркал, форма которых сохраняется благодаря активной оптике. Однако атмосферная турбулентность ухудшает качество изображений космических объектов, получаемых наземными телескопами. Для компенсации влияния атмосферы в большинстве оптических телескопов применяются методы адаптивной оптики. Представлен обзор современного состояния телескопостроения. Рассмотрены большие оптические телескопы наземного базирования с составными и гибкими зеркалами, диаметр апертуры которых превышает шесть метров, управляемыми адаптивными системами. Достигнутые при создании и модернизации крупногабаритных наземных оптических телескопов высокие разрешающая и проницающая способности позволяют ставить и решать важные научно-прикладные задачи в исследовании космических объектов естественного и искусственного происхождения. Одной из таких задач, ставшей особо актуальной в последние годы, является обнаружение малоразмерных фрагментов космического мусора, находящихся вблизи космических аппаратов и орбитальных космических станций.
ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АВТОНОМНОЙ НАВИГАЦИИ И ОРИЕНТАЦИИ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЛУНЫ
Кузнецов В. И., Данилова Т. В., Косулин Д. М., Архипова М. А.
844
Кратко описан метод виртуальных измерений зенитных расстояний звезд, лежащий в основе функционирования астрономической системы автономной навигации и ориентации (АСАНО), установленной на космических аппаратах (КА) лунной информационно-навигационной обеспечивающей системы (ЛИНОС). Проанализировано влияние погрешностей данных звездного каталога, а также погрешностей измерений в оптико-электронных приборах на точность навигационных определений КА. Приведены точностные характеристики различных технологических циклов функционирования АСАНО, которая может быть использована в качестве основного или резервного контура навигационнобаллистического обеспечения космического сегмента ЛИНОС и других искусственных спутников Луны. Создана имитационная модель функционирования АСАНО, путем моделирования получены точностные характеристики системы, а также обоснованы требования к приборным погрешностям измерений и точности координат, указанных в бортовом каталоге звезд.
ОЦЕНИВАНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ ПО АПРИОРНЫМ И ОПЫТНЫМ ДАННЫМ
Арсеньев В. Н., Ардашов А. А., Силантьев С. Б., Ядренкин А. А.
855
Рассматривается задача оценивания максимальной погрешности сложной системы по данным, полученным до и после проведения испытаний опытных образцов. Для ее решения используется метод приоритета опытной информации, позволяющий уточнять опытные оценки, если априорная информация не противоречит результатам испытаний. Получены аналитические выражения для апостериорного оценивания максимальной погрешности сложной системы и определения выигрыша в точности оценивания или числе испытаний. Приведен пример применения полученных результатов. Получаемый выигрыш зависит от близости априорной и опытной информации. Мерой, позволяющей определить весовые коэффициенты для априорных и опытных данных, является отношение правдоподобия для проверки гипотезы об их однородности.
СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ВЕРТОЛЕТА В УСЛОВИЯХ ВОЗМУЩЕНИЙ ВИХРЕВОЙ КОЛОННЫ НЕСУЩЕГО ВИНТА
Никитин А. В., Солдаткин В. М., Солдаткин В. В.
864
Рассматривается проблема измерения высотно-скоростных параметров полета вертолета, скорости и направления ветра, давления и плотности окружающей среды. Измерение бортовыми средствами параметров движения вертолета, состояния и параметров атмосферы на стоянке, при маневрировании по земной поверхности (стартовые режимы), на этапах взлета и посадки, полета, снижения, висения затрудняют значительные аэродинамические возмущения, вносимые индуктивными потоками вихревой колонны несущего винта. Предложена интегрированная система измерения воздушных параметров движения вертолета и состояния атмосферы на основе информации вихревой колонны несущего винта. Представлена функциональная схема интегрированной системы. Приведены алгоритмы обработки информации интегрированной системы, построенной на основе бортового неподвижного многофункционального приемника. Использование одного бортового неподвижного многофункционального аэрометрического приемника выгодно отличает предложенную систему от традиционных распределенных средств измерения и определяет широкие перспективы применения на вертолетах различных классов и назначения.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
МЕТОДИКА ВИЗУАЛИЗАЦИИ МЕТРИК КИБЕРБЕЗОПАСНОСТИ
Коломеец М. В., Чечулин А. А., Дойникова Е. В., Котенко И. В.
873
Предложена методика визуализации метрик кибербезопасности для поддержки принятия решений в процессах анализа рисков и выбора контрмер. Данная методика используется при выборе подходящих моделей визуализации для заранее определенного набора метрик безопасности и создании собственных моделей визуализации. Приведен перечень метрик безопасности, которые характеризуют сеть и ее объекты, показатели, описывающие атаки на объекты сети, показатели, характеризующие атакующих, инциденты безопасности, происходящие в системе, контрмеры, и интегральные показатели риска и выбора контрмер, отражающие общий уровень защищенности и применяемые для выбора защитных мер, а также перечень моделей визуализации и их классификация. Представлен разработанный программный прототип системы визуализации, основанный на предлагаемой методике. Рассмотрен пример иерархического создания собственной модели визуализации метрик безопасности корпоративной компьютерной сети на основе разработанного прототипа.
ЗАЩИТА ОТ АТАК НА УЧЕТНУЮ ЗАПИСЬ ПРИВИЛЕГИРОВАННОГО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Щеглов А. Ю., Осадчая Т. С.
881
Решаются задачи предотвращения возможности хищения учетных данных привилегированных пользователей и уменьшения последствий от такого хищения в доменной сети. Проведено исследование проблем, связанных с данной задачей. Проанализированы способы получения хэша пароля привилегированной учетной записи злоумышленником, рассмотрена опасность такого хищения при использовании доменной сети. Предложено решение, состоящее в построении эшелонированной (многоуровневой) защиты, каждый последующий уровень которой построен исходя из предположения о преодолении злоумышленником предыдущего. Рассмотрен подход, состоящий в усилении парольной защиты и предотвращении возможности администрирования (удаленного и локального) при наличии у злоумышленника данных привилегированной учетной записи. Предложенный подход полностью обеспечивает решение поставленной задачи.
ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
АНАЛИЗ АБЕРРАЦИЙ ЛИНЗОВОГО КОЛЛИМАТОРА УСТАНОВКИ ДЛЯ ЮСТИРОВКИ АКТИВНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ
Ершов А. Г.
887
При совместной юстировке лазерного передающего модуля и приемного модуля активного лазерного оптико-электронного прибора (лазерного локатора, дальномера или высотомера) используют установку с коллиматором. Если поле зрения прибора превышает один градус, то для настройки необходимо применять линзовый коллиматор. При использовании линзового коллиматора, рассчитанного не на длину волны лазерного передающего модуля, вследствие аберраций коллиматора, возникают ошибки определения центроидов пятен рассеяния, что приводит к ошибке визирования (пеленгационной ошибке, ошибке положения линии визирования). Рассмотрено влияние аберраций линзового коллиматора с полем зрения 8° на ошибку положения линии визирования. После оптимизации коллиматора, рассчитанного первоначально на видимый диапазон спектра, пеленгационная ошибка для длины волны 1064 нм уменьшилась в несколько раз.
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ЛАЗЕРНО-ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАССТОЯНИЙ И ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Минин Ю. Б., Дубров М. Н., Крупник Е. С.
892
Рассмотрен способ выполнения высокоточных измерений расстояния до отражающего объекта. Предлагаемый принцип измерения объединяет радиотехнический метод определения расстояний и интерферометрический метод регистрации перемещений с использованием измерителя дробной доли интерференционной полосы. Предложена принципиальная схема лазерного радиоинтерферометрического измерителя. Экспериментально подтверждена возможность использования изменений длины резонатора лазера и видности интерференционной картины в точных дальномерных измерениях.
НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕЦИЗИОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ КВАНТОВО-ОПТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Ловлин С. Ю., Маматов А. Г.
807
Исследованы методы экспериментальной идентификации частотных характеристик прецизионных электроприводов исполнительных осей телескопов квантово-оптических комплексов. Изучены различные подходы к обработке экспериментальных данных, основанные на преобразовании Фурье. Рассмотрено влияние нелинейностей, характерных для систем прецизионного электропривода, на результаты экспериментальной идентификации частотных характеристик (момент сухого трения, момент кабельного перехода, зубцовые пульсации момента двигателя, мертвое время ключей инвертора). Выбрана схема проведения эксперимента с релейным регулятором скорости, позволяющая снизить влияние нелинейностей на результаты эксперимента. Апробация предложенных подходов к проведению идентификации проведена при помощи моделирования в среде MATLAB на модели электропривода с двухмассовой нагрузкой с использованием нелинейных и гармонических воздействий, зафиксированных экспериментально, при настройке исполнительной оси телескопа квантовооптического комплекса.
СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТУРОВ ШАРОВИДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ЛЕГКИХ
Молодкин И. В., Шайдук А. М., Останин С. А., Коновалов В. К., Леонов С. Л., Борисенко О. В.
908
Проанализирован двумерный массив денситометрических показателей, полученный при обработке томографических медицинских изображений пациентов с верифицированными диагнозами заболеваний легких (рак и туберкулез). Исследована возможность использования в целях дифференциальной диагностики заболеваний информации о свойствах контуров изображений шаровидных образований легких. Применена методика построения контуров изображений таких образований. Для описания контура рассчитан условный центр масс изображения патологии и получены две одномерные функции-сигнатуры: модуля радиуса-вектора, проведенного из центра изображения шаровидного образования к его границе, а также полярного угла поворота радиуса-вектора. Аргументом обеих функций является условный номер пиксела, принадлежащего контуру. С помощью спектрального анализа функции-сигнатуры рассчитаны такие характеристики контуров, как спектральная энтропия, мультиплетность, количество локальных максимумов, функции-сигнатуры полярного угла поворота радиуса-вектора. Проведен анализ статистической значимости отличий величин этих характеристик контуров шаровидных образований при различных заболеваниях (рак и туберкулез). Показаны статистические различия некоторых характеристик контура, что может позволить осуществлять дифференциальную диагностику заболеваний легких.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАВЛЕНОЙ В РАСТВОРЕ ГИДРОКСИДА КАЛИЯ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ
Пауткин В. Е., Абдуллин Ф. А., Вергазов И. Р., Мишанин А. Е.
915
Проведена экспериментальная оценка влияния глубины анизотропного травления кремния на шероховатость травленой поверхности в растворе гидроксида калия. Проводилось травление пластин кремния на различную глубину (30 и 180 мкм) с последующим измерением параметров шероховатости на оптическом профилографе-профилометре PF-60. Показано, что при этом способе травления меняются такие параметры шероховатости поверхности, как Ra, Rz, Rmax. Для улучшения качества поверхности (снижения вышеуказанных параметров) применялось химическое полирование в изотропном травителе. Проведенные исследования имеют практическое значение для изготовления кремниевых структур микромеханических систем.
МНОГОМАСШТАБНОЕ ПОПУЛЯЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗВИТИЯ И ЛЕЧЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ
Семакова А. А., Звартау Н. Э., Ковальчук С. В., Бухановский А. В.
922
Проявление и развитие артериальной гипертензии (АГ) сопряжено с множеством эндогенных и экзогенных факторов. Представлена динамическая популяционная модель развития АГ в различных временных масштабах с учетом ориентированных на пациента стратегий лечения. Популяционная динамика группы пациентов с АГ построена с использованием демографической модели. На основе данных электронных медицинских карт выделены однородные группы пациентов с целью моделирования развития АГ на индивидуальном уровне. Для пациентов из каждой группы разработаны модели изменчивости количественных характеристик цифрового профиля пациента и оценены вероятности развития сопутствующих патологий. Построена модель тактики и стратегии антигипертензивного лечения на основе классификатора, прогнозирующего для пациента наиболее эффективный вид терапии по имеющимся до начала лечения индивидуальным компонентам его цифрового профиля. Разработанная технология моделирования может быть использована для оптимизации процессов системы здравоохранения, в первую очередь в части оказания амбулаторной помощи, для оценки эффективности внедрения новых препаратов и стратегий лечения, а также для моделирования сценариев введения новых клинических рекомендаций.
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
ПРИМЕНЕНИЕ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ПРИ ЭКСПРЕСС-ОБРАБОТКЕ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ
Марусина М. Я., Карасева Е. А.
930
Исследованы методы экспресс-обработки сигналов и изображений с применением фрактального анализа. Предложен алгоритм предварительной обработки данных, представленных в виде одно- и двумерных сигналов на примере МРТизображений и кардиосигналов. Полученные данные служат основанием для применения фрактального анализа при обработке медицинских сигналов на больших выборках с последующим статистическим анализом.