Применение современных цифровых информационных технологий, таких как Data Mining, Data Science и Big Data, вызвало экспоненциальный рост объема данных, позволяющих получать новые знания в различных предметных областях на базе предоставленной информации. В связи с этим задачи, связанные с предобработкой, интеллектуальным анализом, визуализацией больших наборов данных, приобрели особую актуальность. С использованием методов интеллектуального анализа Unsupervised learning решается задача обнаружения аномалий (выбросов) в массивах данных, полученных от магнитной обсерватории Lycksele, входящей в международную сеть INTERMAGNET. Поскольку аномалии отражают изменения в геомагнитном поле Земли, их информативность высока, что придает решению этой задачи большую научную и практическую ценность. Аномалии в обозначенных данных достаточно нечасты, поэтому могут быть обнаружены только в большом объеме обрабатываемой информации. Представлены результаты обнаружения аномалий при помощи графовой нейронной сети. В качестве программного инструментария использовалась система MatLab.

Отмечена актуальность задачи пополнения арсенала средств измерения воздушных параметров движения летательных аппаратов (ЛА) относительно окружающей воздушной среды. Эти средства должны характеризоваться простотой конструкции, малыми массой и стоимостью, возможностью применения на малоразмерных и сверхлегких самолетах, пилотируемых, беспилотных и дистанционно пилотируемых ЛА самолетной схемы. Указаны достоинства системы измерения воздушных параметров движения ЛА относительно окружающей среды с одним интегрированным невыступающим фюзеляжным приемником набегающего воздушного потока, с встроенными преобразователями первичных информативных параметров в электрические сигналы и встроенным вычислителем, формирующим выходные цифровые сигналы системы. Отмечена актуальность исследования инструментальных и методических погрешностей каналов системы. Разработаны аналитические модели инструментальных погрешностей каналов системы измерения воздушных параметров движения ЛА с интегрированным фюзеляжным приемником потока, позволяющие исследовать влияние погрешностей функциональных элементов на инструментальную погрешность измерительных каналов системы, проводить выбор элементной базы системы. Получены аналитические модели, проведена оценка методических погрешностей каналов системы измерения воздушных параметров движения ЛА с интегрированным фюзеляжным приемником потока, обусловленных искажением набегающего воздушного потока в месте установки приемника потока при движении ЛА и обтекании фюзеляжа, указано направление снижения методических погрешностей каналов системы.

Представлены результаты исследования процесса взаимодействия стопы с опорной поверхностью при ходьбе в фазах опоры и переката. В основу исследований положены экспериментальные данные сгибания–разгибания–пронации и супинации голеностопного сустава и реакций стопы при ходьбе. Основное внимание уделено анализу поперечной составляющей сил реакции. Установлено, что ударные составляющие сил реакций стопы целесообразно моделировать с помощью обобщенных функций Эрмита, а фазу переката стопы — скручиваемым эластичным армированным цилиндром. Результаты исследования используются при разработке мехатронных ортезов голеностопного сустава, они нацелены на разработку методов оценки и выявления плоскостопия на ранних этапах развития с перспективой построения карт реабилитации.

Рассмотрены основные схемы трансмиссий современных транспортных средств, проанализирована практика их использования крупными концернами в составе электромобилей. Показаны возможности и преимущества применения трансмиссий с изменяемым передаточным отношением, выделены основные проблемы, оказывающие влияние на эффективность электромобиля в целом. По результатам выполненных расчетов разработаны рекомендации, касающиеся выбора основных параметров трансмиссии электромобиля в зависимости от требований и условий эксплуатации. Составленные рекомендации направлены на повышение коэффициента полезного действия и улучшение тяговых характеристик транспортного средства электромобиля. В среде MatLab Simulink выполнена модельная оценка трансмиссии с нефиксированным передаточным отношением в составе транспортного средства с электрической силовой установкой и проведен анализ возможности применения такой трансмиссии. Предложена методика определения оптимальных параметров трансмиссии на основе разработанной модели транспортного средства в среде Simulink.

Описана алгоритмическая структура беспроводного вычислительного кластера, основанная на динамическом распределении ролей между его элементами. В результате проведенного анализа выявлено, что динамическое перераспределение ролей в беспроводном вычислительном кластере во время выполнения задач повышает отказоустойчивость. Предложен алгоритм, который может стать основой для разработки беспроводных кластерных моделей с повышенной отказоустойчивостью. Эффективность алгоритма показана на примере сравнительного анализа. Для непосредственного использования алгоритм необходимо доработать и настроить в соответствии с техническими требованиями.

Представлена математическая модель инициирования оптического пробоя в оптическом волокне. Для повышения управляемости процесса возникновения плазменного очага и структуры дефектов, формируемых им, исследованы различные варианты материалов инициатора. В результате расчетов получены зависимости различных характеристик фронта плазмообразования в волокне от теплофизических свойств материалов инициатора. Даны рекомендации по проведению экспериментальных исследований. Результаты настоящей работы могут быть применены для прогнозирования минимальных мощностей вводимого в волокно оптического излучения, необходимых для возникновения оптического пробоя в волокне при использовании различных материалов инициатора.

Предложен подход к построению системы диагностики гибридной силовой установки (ГСУ) легкого летательного аппарата. В качестве диагностируемого объекта рассматривается ГСУ параллельной схемы с использованием двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электрической силовой установки (ЭСУ). Определены необходимые отслеживаемые параметры работы, отражающие техническое состояние ГСУ. Показана значимость выбранных отслеживаемых параметров ДВС и ЭСУ. Рассмотрено влияние числа оборотов, давления воздуха и топлива, температуры воздуха, топлива, выхлопных газов и головок цилиндров на состояние ДВС, а также параметров ЭСУ — напряжения, тока, температуры аккумулятора и температуры электродвигателя. На основе указанных параметров проведен выбор датчиков с учетом условий их эксплуатации и конструкторских решений прототипа ГСУ. Разработана структурная схема аппаратной части на основе микроконтроллера и внешних аналого-цифровых преобразователей, используемых для оцифровки датчиков температуры. Представлена возможность записи параметров в „черный ящик“, а также передачи информации в бортовую шину данных во время эксплуатации легкого летательного аппарата.

Проанализированы особенности применения полимерных композиционных материалов (ПКМ) в конструкциях цилиндрических зубчатых передач. Рассмотрены различные виды композиционных материалов, их свойства, варианты наполнителей и базы данных полимерных композитов. Описаны характеристики ПКМ, используемых в зубчатых звеньях цилиндрических передач, включая зубчатые колеса с несимметричными профилями зубьев, а также оболочковые формообразующие матрицы для изготовления их из ПКМ. Также рассмотрены вопросы обеспечения точности зубчатых передач из ПКМ и предложены методы оценки их уровня качества, включая вероятностный метод расчета точности. Приведены примеры изготовления нестандартных зубчатых передач из полимерных композиционных материалов.

Проанализирована оптическая система контроля отклонений поверхности крупногабаритных оболочек (а именно обечаек) от цилиндрической формы в процессе их формообразования на валковых листогибочных машинах. Требуемая форма детали обеспечивается правильным подбором технологического процесса на такой машине. Точность размеров обечайки достигается при соответствующей точности разметки и раскроя заготовки. Разработан оптико-электронный измерительный прибор, регистрирующий положение касательного луча к поперечному сечению обечайки, предназначенный для контроля размеров обечайки в процессе ее изготовления. Этот прибор имеет сравнительно простую оптическую схему измерения. Основной проблемой контроля формы поперечного сечения обечайки с помощью этого прибора является непостоянство положения центра сечения при вращении обечайки в валках машины. С целью преодоления этой проблемы сформирована математическая модель процесса измерения для такого прибора, а также выполнен анализ погрешностей.

Представлен метод управления, при котором параметры импедансного регулятора в декартовом пространстве настраиваются в режиме реального времени посредством оптимизации на основе метода квадратичного программирования. Настройка параметров выполняется в соответствии с генерируемыми моделями сенсорно-моторных навыков, желаемыми профилями скоростей и сил взаимодействия инструмента робота с окружением.

Спектрофотометрическим методом найдены оптические параметры фотополимеризованных композитов при температуре 20 и 47 °С и постоянном времени фотополимеризации (10 с). Получены зависимости коэффициента поглощения от длины волны образцов „Estelite Asteria“ оттенков ОсЕ, А3В, А3,5В, В3В. Выявлено, что при нагревании композитов оптическое качество реставраций не снижалось.