Проведен анализ частоты использования машинных команд ЭВМ при реализации трех типовых алгоритмов. Объектом исследования является система команд программной модели учебной вычислительной машины. В качестве примера проанализированы три программы в мнемокодах, соответствующие трем алгоритмам: обрабатывающему элементы массива, использующему подпрограмму и разветвляющемуся. Установленная доля использованных и повторенных команд в процессе решения задач подтверждает справедливость и применимость принципа „20/80“ — принципа Парето, который в наиболее общем виде можно сформулировать так: „двадцать процентов усилий дают восемьдесят процентов результата, остальные восемьдесят процентов обеспечивают лишь двадцать процентов результата“. Сделан вывод об избыточности системы команд ЭВМ, которая приводит к усложнению устройства управления ЭВМ. Одним из возможных путей уменьшения количества команд является сокращение команд условного перехода, что приведет к уменьшению состава и структуры устройств управления как аппаратного, так и микропрограммного типа.

Представлен способ построения кода с суммированием единичных информационных разрядов. Предложено при построении кода с суммированием подсчитывать модифицированный вес информационного вектора путем определения наименьшего неотрицательного вычета его истинного веса по заранее установленному модулю, а затем корректировать полученное число с помощью двух поправочных коэффициентов. Эти коэффициенты вычисляются как свертки по модулю два некоторых различных подмножеств разрядов информационного вектора. Получаемый таким образом код является трехмодульным кодом с суммированием единичных информационных разрядов, он сравним по своей избыточности с классическим кодом Бергера. При этом код обнаруживает большее число ошибок в информационных векторах по сравнению с последним. Трехмодульные коды с суммированием расширяют класс известных кодов с малой избыточностью, применение которых позволяет снизить структурную избыточность контролепригодных дискретных устройств и технических средств диагностирования их компонентов.

Специфика конструкции волоконно-оптических датчиков, используемых в гироскопах гражданского и военного назначения, обусловливает дополнительные требования к источникам излучения: соответствие длины волны излучения номинальной длине волны световода, где потери минимальны; достаточно высокая эффективность ввода излучения в световод; возможность работы источника излучения в непрерывном режиме без охлаждения; достаточно высокий уровень выходной мощности излучателя; долговечность, воспроизводимость характеристик, жесткость конструкции, а также минимальные габариты, масса, потребляемая мощность и стоимость. Рассмотрены конструктивные параметры, оказывающие наибольшее влияние на чувствительность датчика, и предложена структурная схема недорогого волоконно-оптического датчика угловой скорости, обеспечивающая заданные технические показатели. Рассмотрены особенности составных частей структурной схемы: источника излучения, разъемов, поляризатора, оптоволокна, конструкции сенсорной катушки, фазового модулятора и др.

Представлены результаты разработки и экспериментальной апробации электроуправляемых жидкостных линз на гидравлической основе, геометрическая форма (радиусы кривизны) и, следовательно, оптическая сила которых регулируются путем изменения внутрилинзового давления жидкости. Представленный вариант конструкции с электромагнитным актуатором положен в основу объектива для очков ночного видения. Приведены оптическая схема и технические характеристики объектива.

Представлен низкокогерентный интерферометр сканирующего типа для томо-графических исследований в терапевтической стоматологии. Рассмотрены особенности низкокогерентной интерферометрии, которая является уникальным средством для определения и анализа in vivo деминерализованных областей эмали под десной. Показано, что при нормальном падении зондирующего излучения на глубинах от 2000 до 3000 мкм измерять деминерализацию эмали возможно с погрешностью не выше 2,1 мкм. Полученные томограммы позволяют обнаруживать in vivo деминерализацию эмали под десной на ранней стадии ее формирования.

Исследованы способы и средства активной фокусировки оптических систем инфракрасного (ИК) диапазона, применяемые для сохранения пространственно-энергетической разрешающей способности оптико-электронной аппаратуры в условиях их эксплуатации. Предложены способ и средства активной фокусировки с использованием встроенного тестового излучателя, располагаемого в плоскости промежуточного изображения оптической системы инфракрасного диапазона. Рассмотрен критерий фокусировки на основе анализа выходных сигналов многоэлементного фотоприемного устройства и численно оценена чувствительность критерия к значению дефокусировки оптической системы. Показаны высокая чувствительность способа фокусировки и техническая реализуемость средств фокусировки в составе оптической системы, применяемой в сочетании с серийными образцами средневолновых и длинноволновых инфракрасных матричных фотоприемных устройств с охлаждаемой апертурной диафрагмой. Рекомендовано использование способа и средств фокусировки в составе бортовой оптико-электронной аппаратуры наблюдения, эксплуатируемой в автоматическом режиме в широком температурном диапазоне.

Выявлены особенности покрытий HfO2/SiO2 и Ta2O5/SiO2, нанесенных на поглощающую подложку из монокристаллического карбида кремния (SiC), вызывающие снижение их лучевой прочности. Экспериментально показано, что вследствие поперечных микросмещений пучка в процессе измерений лучевая прочность образца снижается до 2—3 раз. С использованием уравнения тепло-проводности и метода конечных элементов в системе CAE (computeraided engineering) проведено моделирование воздействия лазерного излучения с поперечным смещением пучка, а также рассчитана динамика изменения температуры и наводимых термоиндуцированных напряжений внутри вышеупомянутых образцов.

Рассмотрены аспекты, связанные с проектированием и эксплуатацией современных судовых энергетических установок, — эксплуатационная надежность и их экономическая эффективность. Для обеспечения надежности предложено использовать технологию тепловизионных измерений, для обеспечения эффективности — технологию псевдоожиженного слоя. Приведены примеры, дано обоснование и показаны пути решения. Показано, что внедрение техники тепловизионных измерений в систему судового контроля позволит наилучшим об-разом выполнить современные требования, предъявляемые к судовым энергетическим установкам в отношении экономики и безопасности их эксплуатации.

Предложена методика определения условий максимальной неизотермичности и полной изотермичности космического объекта в форме полого куба в тени Земли. Объект имеет оболочечную структуру с постоянной толщиной стенки, а его основание лежит в плоскости местного горизонта. На поверхность нижнего основания и боковую поверхность объекта падают потоки собственного теплового излучения Земли. Все наружные поверхности объекта излучают тепловую энергию в космическое пространство. Во внутренней полости объекта осуществляется теплообмен излучением между внутренними поверхностями. Все внутренние и наружные поверхности объекта принимаются абсолютно черными. Разработанная методика основана на определении диапазона изменения тепловой проводимости стенок равной толщины, для которого теплообмен между гранями куба определяется только внутренними переизлучениями и не зависит от тепловых проводимостей стенок. Этот случай соответствует предельно неизотермичному объекту. При этом должно проводиться определение средних температур каждой из поверхностей объекта с тонкой стенкой, когда влияние теплопроводности на выравнивание температур по поверхности объекта незначительно. Другой предельный случай соответствует изотермическому объекту.

Представлены результаты исследования динамики формы и размеров парогазовых полостей, возбуждаемых импульсами излучения лазера на иттербий-эрбиевом стекле с волоконным выходом на длине волны 1,54 мкм в свободном объеме жидкости (воды), а также вблизи границы твердого тела (кварц) и эластичного (хрусталик глаза). Исследовано влияние временной субструктуры импульсов общей длительностью в единицы микросекунд на порог появления и процесс формообразования парогазовой полости в жидкости. Установлено, что при фиксированной энергии импульса в свободном объеме жидкости повышение мощности „лидирующего“ пичка в лазерном импульсе приводит к уменьшению порога формирования и увеличению максимального объема полости. В свободном объеме жидкости при общей длительности лазерного импульса 3—3,5 мкс и энергии порядка E = 100 мДж максимальный объем парогазовой полости достигает 7 мм3 при интенсивности лазерного излучения на выходном торце оптического волокна в момент действия „лидирующего“ пичка порядка 108 Вт/см2. Максимальный объем парогазовой полости достигается через 165 ± 5 мкс от начала действия лазерного импульса, а коллапс полости происходит через 300 ± 10 мкс. Снижение интенсивности при сохранении общей энергии импульса ведет к замедлению роста парогазовой полости и уменьшению ее максимального объема. Вблизи границы твердого тела парогазовая полость деформируется и приобретает гладкую полусферическую форму, ее объем уменьшается, а время жизни увеличивается до 350 ± 10 мкс. Вблизи границы эластичного тела парогазовая полость также деформируется, приобретает полусферическую форму, но при этом в фазе коллапса вблизи хрусталика на поверхности полости формируются микропузыри размером 40—120 мкм. Вблизи катарактального хрусталика время достижения максимального объема полости и время ее жизни снижаются по сравнению с формированием вблизи границы твердого тела и в свободном объеме воды, а хрусталик глаза разрушается.

Рассмотрен процесс интеграции двух CAD-систем: Altium Designer и Solid Edge с целью сокращения сроков проектирования электронной аппаратуры. Исследован формат трехмерных моделей с целью конвертации из ECAD в MCAD для дальнейшего проектирования электронной аппаратуры и двумерных моделей — с целью конвертации из ECAD в MCAD для оформления конструкторской документации. Предложены рекомендации по настройкам экспорта в CAD и приведены способы доработки модели для оформления конструкторской документации согласно ГОСТ. Применение результатов работы позволит оперативно оформлять конструкторскую документацию по ГОСТ ЕСКД и выполнять сквозное проектирование электронной аппаратуры, включающей разнотипные печатные платы. В результате это позволит сократить сроки проектирования, уменьшить число ошибок при сквозном проектировании, соблюдать ГОСТ и повысить эффективность использования CAD.

Актуальным направлением развития электрофизиологических методов исследования пищеварительной системы человека является автоматизация процесса диагностики заболеваний. Соответствующие исследования требуют компьютерного анализа массивов экспериментальных данных. Однако технологические решения для организованного хранения и накопления таких массивов до сих пор отсутствуют. Предложена архитектура программной системы для формирования хранилищ данных электрогастрографии и электрогастроэнтерографии из разнотипных источников и подготовки статистических выборок для последующей компьютерной обработки. Предлагаемая архитектура базируется на шаблоне проектирования Mediating-controller MVC, обеспечивающем высокую степень декомпозиции системы. Разработанная на языке Python 3 система является свободно распространяемой.

Обоснована задача создания общеинженерной методики проектирования малогабаритных зубчатых передач, которая адаптирована к реальным условиям и не требует высокой квалификации пользователя в рассматриваемой области. Методика позволяет учитывать особенности проектирования зубчатых передач из полимерных композиционных материалов. Кратко приведены этапы предлагаемой методики.