ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНОГО И АНАЛИТИЧЕСКОГО СИГНАЛОВ
Зиатдинов С. И., Аграновский А. В.
253
Выполнен сравнительный анализ ошибок измерения амплитуды и частоты аналитического и комплексного сигналов. Показано, что использование преобразования Гильберта для получения аналитического сигнала вносит погрешности при формировании квадратурной составляющей. Для случаев амплитудной и частотной модуляции несущего колебания рассчитаны относительные ошибки измерения амплитуды и частоты в широком диапазоне отношений средней частоты к ширине спектральной плотности сигнала.
ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ С КВАДРАТУРНЫМ УПЛОТНЕНИЕМ И ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ
Алешкин А. П., Бахолдин В. С., Гаврилов Д. А., Леконцев Д. А.
261
Предложены новые алгоритмы обработки сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, повышающие разрешающую способность, точность оценки времени задержки сигнала и отношение сигнал/шум для решения навигационной задачи, задач обнаружения и разрешения сигналов. Оценена точность решения навигационной задачи с использованием разностных измерений. Приведены результаты экспериментальной обработки сигналов ГЛОНАСС, показывающие увеличение отношения сигнал/шум при использовании алгоритма совместной обработки сигналов с учетом квадратурного уплотнения и уменьшения ширины главного максимума в области высокой корреляции в случае применения алгоритма совместной обработки сигналов с частотным разделением от двух навигационных космических аппаратов.
МЕТОД УТОЧНЕНИЯ МОДЕЛИ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПУСКОВ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ
Арсеньев В. Н., Кузнецов А. Б., Ядренкин А. А.
268
Рассматривается задача уточнения модели атмосферы, используемой в настоящее время для баллистического обеспечения пусков ракет-носителей. Вертикальные профили термодинамических параметров атмосферы и ветра представлены в виде канонических разложений с известными математическими ожиданиями, среднеквадратическими отклонениями и координатными функциями в узловых точках высоты. Предложенный метод позволяет приблизить модельные характеристики разброса параметров атмосферы к заданным.
СТОХАСТИЧЕСКАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ДАННЫХ МЕЖСПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НА ОРТОДРОМИЧЕСКИХ ТРАЕКТОРИЯХ
Соколов С. В., Ковалев С. М., Каменский В. В., Кучеренко П. А.
275
Рассмотрена задача стохастической фильтрации результатов межспутниковых измерений, используемых для идентификации текущих координат навигационных спутников. Предложен алгоритм фильтрации, включающий обмен между спутниками параметрами траекторий и оценками ординат; передачу и прием навигационных сообщений; определение псевдодальности и псевдоскорости заданных спутников относительно других; решение системы уравнений фильтрации и вычисление текущих координат спутников. Предложенный подход к стохастическому оцениванию параметров движения навигационных спутников позволяет, используя простые методы радио- и лазерных измерений, во-первых, определять текущие координаты навигационного спутника непосредственно на его борту, снижая тем самым вычислительную нагрузку на приемники потребителей и телеметрических станций слежения, а во-вторых, повысить общую точность решения навигационной задачи за счет большей точности результатов межспутниковых измерений, осуществляемых в космосе, по сравнению с данными телеметрических измерений, подверженных влиянию атмосферных возмущений.
ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ГАЗЛИФТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
Фуртат И. Б., Тупичин Е. А.
282
Предложено решение задачи робастного управления процессом газлифтной эксплуатации нефтяных скважин в условиях параметрической неопределенности, неизвестных начальных условий и необходимости измерения выходного сигнала (объемного расхода на выходе скважины). Модель процесса представлена обыкновенными дифференциальными уравнениями, полученными из уравнения Навье—Стокса с использованием метода прямых. Управляющим сигналом является изменение объемного расхода газа, подаваемого в скважину. Для синтеза алгоритма управления используется модифицированный алгоритм бэкстеппинга (алгоритм обратного обхода интегратора, итеративные процедуры синтеза). Достоинства предложенного алгоритма заключаются в применении всего одного фильтра состояния по сигналу управления и упрощенных законах управления, полученных с использованием реальных дифференцирующих звеньев, это позволяет существенно упростить расчет и реализацию системы управления. В качестве эталонного воздействия выбирается программная траектория, которая является решением линейно-квадратичной задачи. Приведены результаты моделирования, иллюстрирующие эффективность предложенного алгоритма.
ТРАНСЛЯЦИЯ ДАННЫХ МЕЖДУ СИСТЕМАМИ EDA И MCAD
Романова Е. Б., Трифонова Т. А.
288
Экспериментально исследована возможность трансляции данных между системами автоматизации проектирования электроники (Electrinoc Design Automation, EDA) и системами механического проектирования (Mechanical Computer Aided Design, MCAD). Рассмотрены проблемы обмена данными и найдены пути их преодоления. Проанализированы функциональные возможности систем при трансляции данных. Рассмотрены достоинства и недостатки методов трансляции, проанализированы возможные причины возникновения ошибок. Сформулированы рекомендации по обмену данными между системами, позволяющие оптимизировать процесс. Рекомендации были использованы ООО „Абео“ при разработке нескольких десятков различных электронных устройств, что позволило уменьшить время подготовки к производству, увеличить корректность передачи данных, тем самым повысить качество производимой продукции и снизить ее стоимость.
294
Предложена сравнительно простая аналитическая модель зависимостей коэффициента усиления по току от тока коллектора транзисторных модулей, изготовленных на основе приборов с одинаковыми (схема Дарлингтона) либо различными (комплементарная пара) типами проводимости. Определены условия работы транзисторов, составляющих эти модули. Показана возможность определения обобщенного электрофизического параметра эмиттерного перехода и времени жизни неосновных носителей заряда в базовых областях входных транзисторов модулей. Проведена сравнительная оценка представленных теоретических положений с результатами эксперимента. Модель приведена в виде, удобном для определения статических характеристик и других транзисторных модулей, например, составных транзисторов с дополнительной симметрией.
ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
ВЛИЯНИЕ ТУРБУЛЕНТНОСТИ СРЕДЫ НА ПОТЕНЦИАЛЬНУЮ ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМИ ЛАЗЕРНЫМИ ДАЛЬНОМЕРАМИ
Зверева Е. Н., Лебедько Е. Г., Трифонов К. В., Ле В. Д.
300
Рассматривается влияние турбулентности атмосферы на среднюю квадратичную погрешность времени запаздывания сигнала в импульсных лазерных дальномерах, которая определяет потенциальную точность измерения дальности. Эта погрешность вследствие флуктуаций значений принимаемого сигнала представляется случайной величиной. Определяются плотность распределения вероятностей и математическое ожидание средней квадратичной погрешности определения времени запаздывания.
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НАКЛОНА ИЗОБРАЖЕНИЯ В ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С ПЛОСКИМИ ЗЕРКАЛАМИ
Бурбаев А. М., Нижегородова К. В.
306
Проанализированы причины наклона изображения в оптических проекционных (отсчетных) системах измерительных приборов, содержащих плоские зеркала. Предложена методика проверки компоновки зеркал в системе на этапе проектирования. В основу методики положен векторно-матричный метод. Даны практические рекомендации разработчику.
ТЕПЛОВЫЕ РЕЖИМЫ И НАДЕЖНОСТЬ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
ИЗМЕРЕНИЕ СТЕПЕНИ ЧЕРНОТЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБРАЗЦОВ МЕТОДОМ МОНОТОННОГО НАГРЕВА
Лаповок Е. В., Ханков С. И., Мосин Д. А., Пеньков М. М., Уртминцев И. А.
311
Предложен метод измерения степени черноты поверхностей образцов в малогабаритной криогенно-вакуумной камере. Описаны физическая и математическая модели измерительного узла. Рабочий температурный диапазон для измерений степени черноты задается температурой криогенного экрана, мощностью пленочного электронагревателя и длительностью нагрева. Показано, что для медных образцов толщиной 1 мм и диаметром 2 см при потребляемой электрической мощности десятые доли ватта, а также при температуре экрана 80—150 К минимальные погрешности измерений достигаются при длительности процесса от 10 до 20 минут. Использование предложенного метода сокращает время измерения степени черноты на порядок по сравнению с методом измерений в стационарном тепловом режиме (при использовании последнего для поддержания на одинаковом уровне стационарных температур образцов с разной степенью черноты поверхностей необходимо задавать соответствующие значения мощности тепловыделений). В предложенном методе задается постоянное значение мощности, слабо зависящее от начальной температуры образца. Важным преимуществом предложенного метода измерения степени черноты поверхностей является значительная экономия энергии на криостатирование экрана за счет сокращения времени на одну процедуру измерения.
ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ СИЛИКОНА ОТ ОБЪЕМНОГО СОДЕРЖАНИЯ НИТРИДА БОРА
Михеев В. А., Сулаберидзе В. Ш., Мушенко В. Д.
317
Рассматриваются особенности зависимости теплопроводности композиции „силикон—нитрид бора“ от объемного содержания наполнителя. Экспериментально установлено, что при содержании ≈22 % нитрида бора в композите значение теплопроводности изменяется в 2,5 раза: от 1,46 до 4,10 Вт/м·К. Полученные экспериментальные результаты объясняются с позиций теории перколяции и влияния дисперсности фазы наполнителя на эффективную теплопроводность композиции. Эффект перколяции проявляется тем сильнее, чем существенней разность значений исследуемого свойства наполнителя и связующего, что продемонстрировано на примере модельной системы „парафин—графит“.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИТСМ-1
Большев К. Н., Иванов В. А., Малышев А. В.
323
Проведена автоматизация серийно выпускаемого измерителя теплопроводности строительных материалов ИТСМ-1. Анализ конструкции теплового блока установки ИТСМ-1 позволил собрать электрическую схему соединения тепломеров с опорной мерой электрического сопротивления, которая затем сопрягалась с системой сбора и обработки данных АК-9.02. В среде программирования Borland Delphi 7 под Windows разработана программа градуировки и измерения теплопроводности в виде приложения для ИТСМ-1. Определена постоянная прибора (тепловая проводимость тепломеров) на основе градуировки по двум образцовым мерам теплопроводности — ЛК-5 и оргстекла.
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПО ТОКУ СОСТАВНОГО БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИММЕТРИЕЙ
Григорьев Б. И.
328
На примере транзисторных модулей из приборов с разными типами проводимости (составные транзисторы с дополнительной симметрией) подтверждена универсальность существующей модели расчета зависимости коэффициента усиления по току от значения тока коллектора.