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

ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

107
Представлены наборы векторов индексов децимации IS = (id1, id2, …, idn), на основе которых формируются множества пятеричных голд-подобных последовательностей в конечных полях GF(5S) (S = 3, 4, 5, 6) на основе М-последовательностей с проверочными полиномами hМП(x) для периодов N = 5S – 1 < 20 000. Наборы включают как известные индексы децимации, полученные в работах Трахтенберга, Хеллесета, Кумара и удовлетворяющие условию НОД(idi, 5S – 1) = 1 (НОД — наибольший общий делитель), так и вновь полученные индексы, позволяющие формировать множества пятеричных голд-подобных последовательностей объема VS = N + 1 с низким уровнем значений периодической взаимно корреляционной и автокорреляционной функций. Для рассмотренных значений S приведены граничные оценки максимального значения модуля корреляционной функции Rmax.
116
Цифровая трансформация предприятий является обязательным этапом перехода к цифровой экономике. Проанализировано понятие „цифровая трансформация“. Констатирован факт появления новых рисков в деятельности предприятий вследствие значительного увеличения их информационных связей. Предметом исследования являются технические риски предприятия в процессе его цифровой трансформации. Определены три группы рисков: несанкционированный доступ/хищение/искажение информации с использованием средств локального доступа; уязвимость сетевых каналов передачи информации; нечеткое распределение сфер ответственности. Проанализированы особенности каждой группы рисков и предложены мероприятия по снижению их уровня для предприятия.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ

122
Разработан метод формирования интегральной оценки качества трудноформализуемых объектов на примере анализа устойчивости лесных экосистем. Предлагаемый метод основан на процедурах многокритериального анализа и квалиметрии моделей и полимодельных комплексов. Используется двухуровневая классификация показателей устойчивости, включающая совокупность частных и обобщенных показателей. Интегральная оценка устойчивости формируется на базе значений обобщенных показателей. Рассматривается наиболее общий случай, когда рассматриваемые показатели имеют сложную структуру, измеряются в различных шкалах (количественных и качественных) и могут быть нелинейно связаны друг с другом. Описание метода проводится на примере получения интегральной оценки устойчивости при использовании трех обобщенных показателей, описывающих продуктивную способность, санитарное состояние, биоразнообразие лесов. Каждый из обобщенных показателей представляет собой лингвистическую переменную. Суть метода состоит в применении продукционных моделей предпочтения лица, принимающего решения, и обработки данных экспертного опроса методами теории нечетких мер. Использование метода позволяет описать и учесть нелинейное влияние совокупности обобщенных показателей на результирующую оценку устойчивости и за счет этого получить наиболее достоверные результаты. На основе предложенного метода можно получить оценки интегральной устойчивости, провести сравнительный анализ участков леса с различными значениями частных показателей, а также устойчивости одного и того же участка в разные моменты времени.
133
Построена полумарковская модель функционирования однокомпонентной системы обслуживания с накопителем конечной емкости, в которой осуществляется контроль качества обслуживания заявок. В случае неудовлетворительного результата повторные обслуживания заявки проводятся до достижения удовлетворительного качества. Найдено стационарное распределение вложенной цепи Маркова, определены стационарные характеристики системы, зависящие от вероятности качественного обслуживания заявок: стационарное распределение очереди по времени, средние стационарные времена пребывания в состояниях, средняя длина очереди, среднее время пребывания заявки в очереди и системе.

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ

145
Отмечена необходимость измерения воздушных параметров движения самолетов и других летательных аппаратов (ЛА) для решения задач управления и обеспечения безопасности движения в пределах атмосферы. Рассмотрены особенности широко используемых систем измерения воздушных параметров с распределенными по фюзеляжу приемниками и датчиками параметров набегающего воздушного потока. Эти приемники и датчики пневмопроводами и электрическими кабелями соединены с бортовым вычислителем, формирующим выходные сигналы системы, что усложняет конструкцию, увеличивает массу и стоимость системы. Выступающие за обшивку фюзеляжа приемники и датчики нарушают аэродинамику ЛА, увеличивают заметность траектории его движения. Разрабатываемые системы измерения воздушных параметров на основе вихревого, ионно-меточного и ультразвукового методов контроля параметров набегающего потока, построенные на базе одного (интегрированного) многофункционального приемника потока, также не устраняют все указанные недостатки. Раскрыты принципы построения системы измерения воздушных параметров движения ЛА с интегрированным фюзеляжным приемником потока с встроенными преобразователями первичной информации и вычислителем системы. Получены аналитические модели первичных информативных сигналов, алгоритмов их обработки и формирования выходных сигналов системы. Рассмотрены конкурентные преимущества и область применения рассматриваемой системы.

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

153
На основе анализа традиционных этапов автоматизированного проектирования, особенно этапов эскизного и рабочего проектирования, определены основные проблемы, приводящие к недостаточно корректным инженерным, экспериментальным и программным решениям при разработке автоматизированной системы управления и контроля гибких производственных участков (ГПУ) в области машиностроения. На основе исходных данных технического задания процесса автоматизированного проектирования, его современного инструментария, а также требований и задач этапов проектирования предлагается структурная схема автоматизированного проектирования системы управления ГПУ с детальным представлением этих этапов. Согласно компоновочной схеме объекта исследования ГПУ резки и отжига в производстве алюминиевых испарителей для бытовых холодильников определены типы, функции информационно-измерительных средств и их позиционирование на активных элементах производственного участка. Для описания исходных данных позиционирования и геометрических данных датчиков, элементов контроля системы управления ГПУ в виде логических связей заданы координаты, а также математические условия позиционирования датчиков в трехмерной системе координат. Определяются характеристики функций информационно-измерительной и управляющей системы, исследуемой ГПУ, их координаты в зависимости от расчетного и экспериментального положения активных элементов, маршрутов изготовления производственного изделия и схемы автоматизации. В трехмерной системе координат позиционирования информационно-измерительных элементов с учетом рабочих зон активных элементов ГПУ, сформированных в виде параллелепипедов и цилиндров, где некоторые рабочие зоны пересекаются, определены геометрические формы обобщенных рабочих зон всех активных элементов.

ПРИБОРЫ НАВИГАЦИИ

162
Применение фазовых измерений в навигационной аппаратуре потребителя стало основным способом повышения точности навигационных определений. Используемые методы разрешения неоднозначности фазовых измерений требуют дополнительной информации и обладают рядом известных недостатков. Выявлены ограничения при реализации методов синтезированной длины волны и некратных шкал для разрешения неоднозначности фазовых измерений в системе ГЛОНАСС. Предложен беспереборный метод разрешения неоднозначности фазовых измерений в спутниковой радионавигационной системе, не требующий избыточного числа измерений. Проведено теоретическое обоснование вычислительных процедур метода некратных шкал. Предложенный метод использует математическую теорию чисел для определения целого числа фазовых циклов. Разработаны алгоритмы, реализующие данный метод на двух несущих частотах, представлены результаты экспериментальной обработки фазовых измерений псевдодальности в системе ГЛОНАСС. Эти алгоритмы могут быть использованы как при решении задачи местоопределения в режиме позиционирования с прецизионной точностью, так и при определении ориентации высокодинамичных объектов в реальном масштабе времени. На основе рассмотренного метода некратных шкал могут быть разработаны алгоритмы разрешения неоднозначности фазовых измерений, полученных с помощью зарубежных спутниковых навигационных системах GPS, Galileo, Beidou.

ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫ

171
Рассмотрено влияние давления на результаты измерения объемных долей газовых компонентов методом спектроскопии комбинационного рассеяния. Выявлен нелинейный характер влияния давления на световой поток в спектральном диапазоне от 1380 до 1399 см–1 для изотополога диоксида углерода 12СО2 и в спектральном диапазоне от 1361 до 1379 см–1 — для изотополога диоксида углерода 13СО2. Измерены спектры комбинационного рассеяния газовых смесей известного изотопного состава при различном давлении. Нелинейным методом наименьших квадратов найдены функция отклонения интегрального светового потока от линейной зависимости и ее коэффициенты. Эту функцию предложено использовать для вычисления поправочных коэффициентов в калибровочных функциях. Калибровочные функции связали регистрируемый приемником излучения световой поток с объемной долей молекул исследуемого вещества. Применение поправочных коэффициентов позволило повысить точность измерения объемной доли исследуемых газовых компонентов.

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

178
С целью установления причин периодического знакопеременного распределения магнитного поля рассеяния вдоль поверхности подземного газопровода исследована напряженность магнитного поля рассеяния Н на поверхности протяженной трубы из стали Ст20 с упругоизогнутым в виде арки участком. Измерения Н проводились касательно к трубе и по нормали. Установлено, что знакопеременные напряжения, возникающие в стенке упругоизогнутой трубы, являются причиной ее неравномерного и неоднородного намагничивания в магнитном поле Земли, а следовательно — периодического знакопеременного изменения магнитного поля рассеяния, измеренного на ее поверхности. Показано, что „длина волны“ изменения нормальной и тангенциальной составляющих напряженности магнитного рассеяния трубы сопоставима с протяженностью L созданной на ней арки, а их максимумы смещены друг относительно друга на L/2. Сделан вывод о том, что участки подземных нефтегазопроводов (арки), испытывающие изгибные деформации, намагничиваются в магнитном поле Земли неоднородно, что вызывает периодические изменения величины и направления магнитного поля рассеяния на их поверхности. Напряженное состояние в таких участках резко изменяется, по сравнению с расчетным, состояние изоляции отклоняется от нормы, и в совокупности возникают предпосылки к стресс-коррозионным разрушениям. Предлагается отслеживать изменения положения магистрального трубопровода в грунте в процессе эксплуатации относительно проектного, а также контролировать сезонную динамику напряженного состояния в области изгибной деформации магнитным методом с целью оценки ресурса и несущей способности.
186
Исследовано распространение волны Лява по цилиндрическим поверхностям слоистых сред (параллельно слоям) с однородными граничными условиями. В рамках исследования получено и решено относительно волнового числа дисперсионное уравнение. По полученным решениям построены графические зависимости скорости распространения волны от частоты ультразвука, показано влияние радиуса кривизны поверхности на скорость волны.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

195
Описана общая динамика многозвенных систем, реализующих „шагающий“ принцип передвижения, представлен подход к построению бонд-графа шагающего робота. Представленные механизмы смоделированы для оценки ряда специфических требований, таких как динамика, точность позиционирования и энергия, затрачиваемая для движения. Описан подход к смене одноузловых бонд-графов на бонд-графы в формате мультисвязей узловых векторов и, как следствие, упрощению визуализации формируемой модели. Рассмотрено построение бонд-графа в условиях недетерминированности внешних воздействий, которые имитируются случайным характером получаемой информации.
200
Рассмотрена задача мониторинга состояния сложных объектов различной природы на основе классификационного и регрессионного анализа данных временных рядов. Разработаны и исследованы гибридные нейросетевые модели классификационного и регрессионного анализа с использованием данных о функционировании систем трех типов: космических аппаратов, информационной системы и экономической системы, представленных в виде временных рядов. Для всех типов систем предложенные гибридные модели показали преимущество по точности. Разработан генетический алгоритм автоматического поиска гибридных нейросетевых моделей, с помощью которого сгенерированы модели различной сложности с точностью не ниже моделей, разработанных вручную. В конце поиска отмечено, что значения фитнес-функций сгенерированных гибридных нейронных сетей близки к максимальным. Это можно рассматривать как экспериментальное подтверждение построения решения, близкого к оптимальному для определенных параметров поиска.