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

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

777
Представлен метод определения источника информационных пакетов в системах, использующих протоколы связи, не позволяющие формировать сообщения длиной более 10—15 байтов. Метод основан на определении принадлежности конкретного полученного приемником пакета структурированному множеству пакетов фиксированного размера, ассоциированному с источником. Для определения принадлежности каждый информационный пакет содержит поле хеш-последовательности, сформированной на основе данных других пакетов источника и уникального числового идентификатора источника. Приемник на основе анализа этой последовательности и последовательностей других информационных пакетов формирует множество пакетов, образующих единое сообщение источника и определяет место каждого пакета в сообщении. На основе теории вероятностей и теории случайных процессов получены численные характеристики вероятности возникновения ошибки определения источника, сформировавшего пакет. Получены зависимости вероятности такой ошибки от параметров алгоритма формирования информационного пакета: длины поля хеша и мощности множества информационных пакетов, для которого определяется принадлежность источнику. Показана применимость метода для разделения приемником сообщений от множества источников, сформулированы зависимости между длиной поля хеша и количеством источников сообщений.

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

786
Предложен метод расчета цифровой следящей системы (ЦСС) с минимальным временем затухания свободного процесса и скоростной ошибкой, не превосходящей допустимую. Установлено, что при достаточно малом периоде дискретизации скоростная ошибка ЦСС пропорциональна скорости слежения и периоду дискретизации, а коэффициент пропорциональности зависит от порядка непрерывной части системы. Получены значения коэффициента пропорциональности для 2-, 3-, 4- и 5-го порядков непрерывной части, увеличивающиеся с ростом порядка. Приведен пример расчета ЦСС. Проведено численное моделирование рассчитанной ЦСС в системе MatLab при отработке линейно возрастающего и скачкообразного задающего воздействия для минимального времени затухания свободного процесса. Результаты моделирования совпали с данными расчетов.
794
Рассмотрены два способа выбора передаточной функции дискретного корректирующего фильтра (ДКУ). При более простом способе существенно уменьшается управляющее воздействие, но при этом увеличивается скоростная ошибка. Более сложный способ выбора ДКУ позволяет сохранить скоростную ошибку, как и для минимального времени затухания свободного процесса, но при менее существенном уменьшении управляющего воздействия и небольшом перерегулировании при отработке скачка. Приведен пример расчета ЦСС. Проведено численное моделирование рассчитанной ЦСС в системе MatLab при отработке линейно возрастающего и скачкообразного задающего воздействия. Результаты моделирования совпали с расчетными.
803
Выполнены постановка и решение задачи синтеза алгоритма управления терминальным посадочным маневром беспилотного летательного аппарата (БПЛА) самолетного типа на подвижную платформу методом обратных задач динамики с использованием принципов „гибких“ кинематических траекторий и наведения в точку посадки. Синтезированный алгоритм управления посадочным маневром БПЛА Aerosonde апробирован в среде MatLab в условиях различных ветровых возмущений.

ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ

813
Датчики давлений используются, в частности, для измерения статического и полного давлений встречного потока воздуха — первичной информации в системах воздушных сигналов (СВС) бортовых систем летательных аппаратов. В СВС по известным алгоритмам происходит автоматический пересчет результатов измерений с целью определения высоты полета, индикаторной скорости, истинной воздушной скорости, числа М и вертикальной скорости. Представлен датчик полного и статического давлений с упругими чувствительными элементами (УЧЭ) в виде упругих мембран. Деформация мембраны измеряется оптической системой, состоящей из закрепленных напротив друг друга источника излучения и позиционно-чувствительного фотоприемника на основе линейки фотоэлектронных приемников (ЛФП), между которыми расположена шторка, прикрепленная к центру мембраны. При деформации мембраны происходит смещение оптических пятен, формируемых на поверхности ЛФП излучением, прошедшим через щели в шторке. Существенной новизной предлагаемого датчика является использование процесса ветвления исходной информации, которое осуществляется применением шторок с n щелями, что позволяет сформировать на ЛФП n оптических пятен, перемещающихся в зависимости от изменения измеряемого давления. Благодаря этому за один период опроса линейки удается получить n независимых значений измеряемого давления и, усреднив результат, повысить точность измерения. Отсутствие на шторках дополнительных элементов (излучателей и ЛФП) улучшает динамические характеристики датчика. Предлагаемое решение позволило свести к минимуму влияние внешних возмущающих факторов (в частности, вибраций летательного аппарата), а также повысить точность и быстродействие работы датчика давлений. Эксперименты на лабораторной установке подтвердили достижение более высокого уровня метрологических характеристик для датчика давлений.
823
Дисковые и кольцевые резонаторы используются в качестве чувствительных элементов в датчиках угловых скоростей. Чувствительность или минимально детектируемая скорость вращения определяется добротностью резонатора. Предложен подход к реализации новых типов гироскопов на дисковых минирезонаторах с модами шепчущей галереи, теоретически и экспериментально методом анализа резонансной кривой определены характеристики двух образцов пассивных дисковых резонаторов из CaF2 и MgF2 (диаметр 5 мм). Полученная экспериментально добротность составила порядка 5·108, что совпадает с теоретической оценкой. Оцененная в минимальная детектируемая угловая скорость позволяет применять такие гироскопы на резонаторах шепчущей галереи в широком спектре различных устройств (в робототехнике, беспилотниках и др.).

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

830
Модульное оборудование отличается универсальностью и может выполнять производственные операции разных типов, как обрабатывающие, так и вспомогательные. Очевидно, что модули могут различаться по размерам и по расположению оси инструмента, что затрудняет установку и настройку в ручном режиме. Предложена методика автоматизированного позиционирования съемных модулей для трехкоординатной платформы, основанная на применении системы технического зрения. Разработан алгоритм, совмещающий обзорную камеру, располагаемую над рабочим полем, с инкрементальными энкодерами сервоприводов установки. Для определения конфигурации рабочего пространства и размеров модуля применяется библиотека оптических меток. Данная методика позволяет избежать ошибки установки модулей вручную, сопоставив координатные системы модуля и платформы, а также повысить уровень автоматизации рабочего процесса производства изделия.
840
Рассматривается подход к созданию информационно-технологической платформы для проведения исследований по организации производственных процессов с применением технологий индустриальных киберфизических систем. Представлен процесс технологической подготовки производства изделий на литьевых машинах с использованием сменных полимерных формообразующих деталей, полученных на аддитивных установках. Рассмотрены возможности совершенствования физических производственных процессов за счет использования информации, полученной путем мониторинга объектов производственной системы. Отмечены необходимость применения систем имитационного моделирования технологических процессов и возможность их развития путем сбора и анализа цифровых данных на всех этапах подготовки производства.

НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ

847
Обоснован выбор типа оптико-абсорбционного газоанализатора содержания фреонов в воздушной среде. Определены характеристики разрабатываемого газоанализатора. Представлена функциональная схема оптико-абсорбционного газоанализатора. Разработан и исследован метод модуляции давления анализируемой газовой среды в рабочей камере. Разработана конструкция системы интерференционных фильтров.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

857
Рассмотрены проблемы обеспечения единства измерений твердости методом динамического индентирования в Российской Федерации. Метрологические аспекты применения метода динамического индентирования для контроля твердости материалов. Рассмотрены технические принципы метода измерения твердости. Приведены аспекты метрологического обеспечения метода динамического индентирования и рекомендации по совершенствованию метода.
862
Обоснована задача усовершенствования системы контроля эффективности сжигания топлива. Эта система позволяет получать достоверные данные на постоянной основе, упрощает работу оборудования и освобождает операторов от необходимости самостоятельных вычислений. Приведена методика усовершенствования на основе современных методов измерения параметров эффективного сжигания топлива. Усовершенствование встраиваемых комбинированных интеллектуальных систем газового анализа позволит существенно улучшить характеристики системы контроля эффективности и качества сжигания топлива.