СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ДВУХМОДУЛЬНЫХ ВЗВЕШЕННЫХ КОДОВ С СУММИРОВАНИЕМ В СХЕМАХ ВСТРОЕННОГО КОНТРОЛЯ НА ОСНОВЕ ЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ СИГНАЛОВ
Ефанов Д. В., Зуева М. В., Елина Е. И., Тимошенков М. В.
279
Рассматриваются особенности применения двухмодульных кодов с суммированием при синтезе самопроверяемых цифровых устройств. Показано, что применение двухмодульных кодов с суммированием существенно расширяет число способов синтеза схем встроенного контроля как по традиционному варианту построения с дополнением информационных векторов контрольными, так и по альтернативному, основанному на принципе логической коррекции сигналов. Установлены ранее неизвестные характеристики обнаружения ошибок двухмодульными кодами с суммированием в кольце вычетов по модулю M = 4 при „половинном разбиении“ информационных символов на два подмножества. Показано, что число потенциальных необнаруживаемых ошибок в кодовых словах двухмодульных кодов с суммированием в десятки раз больше числа необнаруживаемых ошибок, возникающих исключительно в информационных символах кодовых слов. Эту особенность целесообразно использовать при синтезе схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов путем выделения группы выходов, сигналы с которых корректируются в схеме встроенного контроля. Приводится правило выделения функционально независимых групп выходов объекта диагностирования. Сформирован обобщенный алгоритм синтеза схем встроен ного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением двухмодульных взвешенных кодов с суммированием. В эксперименте показано, что с помощью двухмодульных взвешенных кодов с суммированием можно получать более простые самопроверяемые устройства, чем при использовании классических подходов. Полученные в ходе исследования результаты могут эффективно использоваться при разработке самопроверяемых цифровых устройств и вычислительных систем.
АЛГОРИТМ ТЕРМИНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СБЛИЖЕНИЕМ КОСМИЧЕСКОГО РОБОТА С ОРБИТАЛЬНЫМ ОБЪЕКТОМ
Ананенко В. М., Поляков Д. Е.
296
Предложен алгоритм терминального управления сближением космического робота с орбитальным объектом, находящимся на компланарной орбите. В качестве входных параметров алгоритма выбраны дальность, относительная скорость сближения и угловая скорость линии визирования. Представлены результаты численного моделирования процесса сближения космического робота и орбитального объекта, выполненного согласно предложенному алгоритму.
АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНЫМИ НЕЛИНЕЙНЫМИ СИСТЕМАМИ С НЕУЧТЕННОЙ ДИНАМИКОЙ В УСЛОВИЯХ ВОЗМУЩЕНИЙ
Живицкий А. Ю., Борисов О. И.
303
Рассмотрена задача адаптивного управления многоканальными нелинейными системами с неучтенной входной динамикой в условиях параметрически неопределенных возмущений. Показано, как с помощью подхода на основе „постобрабатывающей“ настраиваемой внутренней модели можно обеспечить компенсацию гармонических внешних возмущений. Синтез алгоритма адаптации произведен на основе анализа устойчивости замкнутой системы при помощи функций Ляпунова.
ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫ
ЗАВИСИМОСТЬ ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ОТ ТОЛЩИНЫ БУФЕРНОГО СЛОЯ МЕЖДУ ВОЛНОВОДОМ ИЗ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО НИОБАТА ЛИТИЯ И МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ЭЛЕКТРОДОМ
Булатова А. В., Москалев Д. Н., Салгаева У. О., Максименко В. А., Криштоп В. В.
310
Исследованы оптические потери в области пересечения изготовленного из золота электрода и оптического волновода из тонкопленочного ниобата лития. Снизить поглощение оптического излучения в волноводе, вызванное слоем золота, возможно путем подбора толщины буферного слоя. С использованием метода конечных элементов и численных методов Мюллера и Ньютона–Рафсона определена зависимость оптических потерь в волноводе от толщины буферного слоя. Показано, что при изменении толщины буферного слоя от нуля до одного микрометра величина оптических потерь в области пересечения волновода и электрода уменьшается с 6·102 до 10–3 дБ/см для фундаментальной TM-моды и с 102 до 10–3 дБ/см — для фундаментальной TE-моды. Корректность расчета подтверждается согласованностью данных, полученных тремя разными методами. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании функциональных элементов фотонных интегральных схем (фазовые, амплитудные модуляторы и др.) с минимальными оптическими потерями, обусловленными поглощением изготовленных из золота электродов.
АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ОБЪЕКТАМИ И ИХ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ В ПОЛЕ ЗРЕНИЯ АКТИВНО-ИМПУЛЬСНОЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Капустин В. В., Захлебин А. С., Мовчан А. К., Курячий М. И., Забуга С. А., Мусихин И. Д.
320
Разработан и экспериментально исследован алгоритм определения расстояния между наблюдаемыми объектами и их линейных размеров в поле зрения активно-импульсной телевизионной измерительной системы (АИ ТИС) с использованием карт глубин, полученных многозонным методом измерения дальности (ММИД). Оценена возможность применения АИ ТИС и ММИД для задачи дистанционного измерения расстояний между наблюдаемыми объектами и линейных размеров последних. Предложенный алгоритм позволяет определять размеры объектов и расстояния между ними на основе известных параметров АИ ТИС и информации о расположении пикселов на матрице фотоприемного устройства. Под размерами объектов понимаются их линейные величины — ширина и высота, определяемые в метрической системе координат. Информация о расположении пикселов на матрице включает координаты пикселов (номера строк и столбцов матрицы), которые соответствуют определенным точкам объектов, в системе координат фотоприемной матрицы (номера строк и столбцов матрицы). Алгоритм адаптирует известные соотношения геометрической оптики для ММИД, используемого в АИ ТИС. Для апробации алгоритма проведен эксперимент в лабораторных условиях с использованием макета АИ ТИС. Результаты измерений показали, что применение ММИД с длительностью импульса стробирования электрон-но-оптического преобразователя 50 нс обеспечивает наименьшее среднеквадратическое отклонение (СКО) рас-считанных значений относительно эталонных (измеренных): для размеров объектов СКО = 0,01 м (не более 5 %), для расстояний между объектами СКО = 0,12 м. Таким образом, предложенный алгоритм может быть использован при дистанционном определении линейных размеров объектов и расстояний между ними с использованием АИ ТИС.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА
НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА
Кораблев В. А., Минкин Д. А.
328
Представлена методика исследования зависимости параметров излучения светодиодных систем от температуры. Приведена конструкция разработанного экспериментального стенда. Выполнены измерения интенсивности излучения светодиодов при различных значениях температуры.
МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА И КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
ИССЛЕДОВАНИЕ КВАЗИСТАТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДИСКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ЛАЗЕРНОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
Бражников А. М., Ганигин С. Ю.
333
Исследованы квазистатические колебания пьезоэлектрического диска с несколькими электродами с целью определения их оптимальной конфигурации при работе пьезоэлемента в составе устройства. Первым критерием оптимальности выступает величина осевых деформаций геометрического центра поверхности пьезоэлемента. Вторым критерием выбрана величина напряжения отклика, снимаемая с электрода обратной связи пьезоэлемента. Построена конечно-элементная модель пьезоэлектрического преобразователя в программном продукте Ansys Workbench. Рассчитаны значения напряжения отклика и амплитуды осевых деформаций при различных конфигурациях электродов. Проведены экспериментальные исследования напряжения отклика при работе преобразователя на частоте резонанса 1200 Гц и на частоте много ниже частоты резонанса – при 300 Гц. С помощью методов лазерной интерферометрии экспериментально исследованы значения осевой деформации. Исследование деформации проводилось при частоте 400 Гц. Результаты моделирования и экспериментов показали сходные тенденции. Расхождение результатов моделирования с экспериментальными данными обусловлено отличием реальных значений пьезомодулей от справочных данных производителя. Полученные результаты позволяют сформулировать рекомендации по расположению и назначению электродов дисковых пьезоэлектрических преобразователей.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРИБОРОВ
МЕТОД СОВМЕЩЕНИЯ ШАБЛОНА И ЗАГОТОВКИ ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРЯМОГО ЭКСПОНИРОВАНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
НА ОСНОВЕ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ
Коробков М. А., Демидов А. С., Хомутская О. В.
342
Представлен метод оптического совмещения шаблона и заготовки для установки прямого экспонирования печатных плат, использующей жидкокристаллическую матрицу, с целью формирования топологии на фоточувствительном материале. В частности, рассмотрены процессы калибровки положения видеокамеры относительно рабочего поля установки и позиционирования изображения с переносимой топологией — относительно положения заготовки. Для каждого процесса составлены алгоритмы реализации и выполнено экспериментальное тестирование, подтвердившее их работоспособность. Статистический анализ показал погрешность совмещения шаблона и заготовки ±300 мкм. Разработанные алгоритмы и их программные реализации могут быть использованы в качестве методического и программного базиса при исследовании методов оценки и компенсации деформации печатных плат в процессе их производства.
МЕТОД ОЦЕНИВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРОДУКЦИИ ЭЛЕКТРОННОЙ И ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛЕЙ
НА ОСНОВЕ ТРЕБОВАНИЙ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА
Королев П. С., Полесский С. Н., Цветков В. Э., Костюк А. А.
355
Исследована задача сокращения разницы значений показателей надежности, в частности безотказности, продукции электронной и приборостроительной отраслей между прогнозными данными и реальными, полученными по результатам испытаний и эксплуатации. Показано, что на обеспечение целевого уровня надежности электронных модулей влияет эффективность функционирования системы менеджмента качества организации-исполнителя. Предложен метод, учитывающий качество выполнения обязательных процедур, и разработана структура опросника для экспертной оценки с возможностью онтологического исследования слабых и сильных сторон организации при реализации технологического процесса. Разработанный метод позволяет численно оценить степень выполнения процедур и операций на каждой стадии жизненного цикла, что дает возможность своевременной обратной связи для устранения выявленных по результатам аудита ошибок или нарушений с локализацией структуры организации и категории персонала. Введен новый дифференцированный коэффициент качества технологического процесса взамен интегрального коэффициента качества производства.