Refine Search

New Search

Advanced search

Results in Journal IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES: 174

(searched for: journal_id:(1485259))
Page of 18
Articles per Page
by
Show export options
  Select all
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103

O.Y. Voronkov
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-29-39

Abstract:
Работа посвящена синергетическому синтезу асимптотического наблюдателя гар-монических возмущений для иерархической системы управления летательным аппаратом.Статья содержит общее описание вертикально взлетающего аппарата типа «летающаяплатформа» и асимптотического наблюдателя внешних возмущающих воздействий (на-пример, ветровых), изменяющихся по гармоническому закону и приводящих к периодиче-ским изменениям высоты полёта, а также углов тангажа и крена. Асимптотический на-блюдатель должен обеспечить асимптотическую устойчивость замкнутой системы, вы-полнение технологических инвариантов, оценку ненаблюдаемых внешних воздействий потекущим значениям наблюдаемых координат состояния и поглощение гармонических вет-ровых возмущений. Также в статье приведена расширенная математическая модель «ле-тающей платформы» в режиме вертикального движения в условиях внешних гармониче-ских возмущающих воздействий, включающая математическое описание динамики возму-щений, и на основе заданных технологических инвариантов синтезированы алгоритмыуправления верхнего уровня иерархии. Кроме этого, проведён расчёт уравнений асимпто-тического наблюдателя возмущающих воздействий, которыми дополняется математиче-ская модель «летающей платформы» в условиях возмущённого движения, и уравнений дляасимптотических оценок ненаблюдаемых переменных, в дальнейшем включаемых в законыуправления верхнего уровня иерархии. Возможность синтеза наблюдателя возмущенийпроверена с помощью критерия наблюдаемости. Наконец, показаны результаты компью-терного моделирования нелинейной динамики верхнего и нижнего уровней иерархии в усло-виях возмущённого движения с подавлением внешних возмущений асимптотическим на-блюдателем, а также результаты компьютерного моделирования нелинейной динамикиаппарата в условиях возмущённого движения без асимптотического наблюдателя для воз-можности наглядной оценки качества работы наблюдателя путём сравнения. Актуаль-ность работы состоит в необходимости создания вертикально взлетающего аппарататипа «летающая платформа» для повышения эффективности спасения людей из зон бед-ствий, где вертолёты и другие современные средства не справляются с задачами. Научнаяновизна работы заключена в применении синергетических подходов к разработке системыбалансировки пространственного положения аппарата, оснащённой асимптотическимнаблюдателем для подавления возмущающих воздействий.
M.A. Marakhovskiy, А. А. Panich
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-213-219

Abstract:
Исследована возможность вариации свойств пьезоэлектрических керамик разноготипа назначения. Цель исследования заключалась в вариации свойств путём изменениятехнологических факторов при изготовлении пьезокерамики без модифицирования их хи-мического состава. На важнейшем технологическом этапе – спекании – задаются плот-ность, твёрдость и прочность пьезокерамики, непосредственно влияющие на её электро-физические параметры, т.к. пьезоэффект – это электромеханическое преобразование.Особенный интерес представляют методы спекания объединяющие процесс консолидациичастиц с нагревом – горячее прессование и искровое плазменное спекание. Такие методы, засчёт создаваемого одноосного давления, интенсифицируют диффузионные процессы мас-сопереноса при спекании, способствуя получению пьезокерамики повышенной плотностипри одновременном понижении температур спекания. Однако, в отличие от горячего прес-сования, при искровом плазменном спекании между частицами порошка возникают искро-вые разряды, что в сочетании со сверхбыстрым нагревом (до 1000 ºС/мин), формируетмелкозернистую монофазную структуру керамики. Такая микроструктура способствуетповышению механических и электрофизических параметров получаемой керамики. Задачаисследования состояла в апробации предлагаемых методов спекания на пьезоэлектриче-ских материалах различных составов с целью управления их свойствами. В качестве объ-ектов исследования использовались пьезокерамические материалы на основе системы цир-конат-титаната-свинца и их модификации, в том числе многокомпонентные, имеющиевысокий прикладной потенциал, а также бессвинцовый сегнетоэлектричский материалBa0.55Sr0.45TiO3 (BST). Методом растровой электронной микроскопии установлены зависи-мости формируемой керамической структуры от метода спекания и от температурыпроцесса. Установлены закономерности «метод спекания – микроструктура – свойства».В результате исследования подтверждена эффективность методов горячего прессованияи искрового плазменного спекания в целях вариации свойств пьезокерамики различного ти-па назначения, что в совокупности с понижением температур спекания, а также сокра-щением длительности процесса (в 36 раз!) актуально с точки зрения энергосбережения.
V. V. Bakhchevnikov, V. A. Derkachev, A. N. Bakumenko
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-146-156

Abstract:
Исследования в области искусственного интеллекта ведутся с возрастающим и н-тересом с каждым годом. Области применения искусственного интеллекта довольнообширны: автоматизация, анализ большого объема данных, технологии умного дома,машинное зрение и т.д. Технологии искусственного интеллекта базируются на использ о-вании искусственных нейронных сетей, имеющие в своей основе принципы нервной сис-темы животных. При этом актуальным вопросом является реализация искусственныхнейронных сетей на различных программно-аппаратных платформах: программируемыхлогических интегральных схемах (ПЛИС) типа FPGA (Field Programmable Gate Array), наинтегральных схемах специального назначения (Application-Specific Integrated Circuit,ASIC), GPU, CPU и т.д. ПЛИС наилучшим образом проявляют себя в маломощных мо-бильных системах. ASIC демонстрируют наибольшую производительность с н едостат-ком: высокая цена разработки. Проблема быстрого прототипирования проектов, осн о-ванных на использовании искусственных нейронных сетей, для ПЛИС привычными мет о-дами (c помощью HDL-языков, HDL-кодеров, графического программирования) заключа-ется в том, что либо такой проект сложен и длителен в отладке (HDL-языки), либо неоптимален получающийся код (HDL-кодеры), либо высока длительность разработкипроекта и сложность реконфигурации нейронной сети (графическое программирование).Поэтому в рамках данной работы рассматривается эффективный метод проектирова-ния полносвязных и сверточноых нейронных сетей для их реализации на ПЛИС использ о-ванием пакета Xilinx System Generator for DSP и Matlab/Simulink. Генерируемые такимобразом искусственные нейросети легко реконфигурируемы и позволяют решать сле-дующие задачи: распознавание изображений, оптимальная фильтрация (например, длязадач подповерхностной радиолокации).
S.M. Gushanskiy, V. S. Potapov, V.I. Bozhich
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-40-46

Abstract:
В последнее время наблюдается стремительный рост интереса к квантовым компь-ютерам. Их работа основана на использовании для вычислений таких квантово-механических явлений, как суперпозиция и запутывание для преобразования входных данныхв выходные, которые реально смогут обеспечить эффективную производительность на3–4 порядка выше, чем любые современные вычислительные устройства, что позволитрешать перечисленные выше и другие задачи в натуральном и ускоренном масштабе вре-мени. Данная статья посвящена решению задачи исследования и разработки корректи-рующих кодов для исправления нескольких видов квантовых ошибок, появляющихся при вы-числительных процессах в квантовых алгоритмах и моделях квантовых вычислительныхустройств. Целью работы является изучение существующих методов исправления различ-ных видов и типов квантовых ошибок и создание 3-кубитного корректирующего кода дляквантового исправления ошибок. Работа затрагивает задачи исследования и разработкиметодов функционирования квантовых схем и моделей квантовых вычислительных уст-ройств. Актуальность данных исследований заключается в математическом и программ-ном моделировании и реализации корректирующих кодов для исправления нескольких видовквантовых ошибок в рамках разработки и выполнения квантовых алгоритмов для решенияклассов задач классического характера. Научная новизна данного направления выражаетсяв исключении одного из недостатков квантового вычислительного процесса. Научная но-визна данного направления в первую очередь выражается в постоянном обновлении и до-полнении поля квантовых исследований по ряду направлений, а компьютерная симуляцияквантовых физических явлений и особенностей слабо освещена в мире. Целью работы явля-ется компьютерное моделирование квантового вычислительного процесса с использовани-ем метода исправления фазовых типов ошибок, который позволяет оценить собственнуюфазу унитарного гейта, получившего доступ к квантовому состоянию, пропорциональнособственному вектору.
Jacinto Mba Biye Nsue, V. P. Fedosov, S. V. Kucheryavenko
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-55-68

Abstract:
Статья нацелена на измерение параметров гармонического процесса умножительно-преобразовательным методом. Моделирование осуществилось благодаря использованию про-граммной среды LabVIEW, применительно к цифровому умножительно-преобразовательномуметоду, главные моменты которого представим в виде прогрессирующей цепочки: а) выра-ботка первого гармонического процесса; б) перемножение показателя первого гармонического процесса на четыре; в) поступление к полосовому фильтру ПФ1, настроен-ному на наивысшую частоту, в данном случае . г) Параллельно с помощью генератораГ2 генерируется второй исходный сигнал ; д) Это колебание испытывает возведениев пятую степень, е) используя фильтр ПФ2, настроенный на частоту 5 , выделяем пя-тую гармонику ё) Полученные на выходах фильтров сигналы складываются и результатсуммы подвергается нелинейному преобразованию ж) Отсюда из результирующего квад-рата суммы сигналов и используя полосовой фильтр ПФ3, извлекаем лишь низкочастотнуюгармонику, обладающую частотой з) Затем посредством преобразования Гильберта изгармоники извлекаем полную мгновенную фазу и она становится объектом операции про-изводной, что приводит нас к получению функции мгновенной частоты, характеризующей-ся фиксированной дисперсией. и) Результирующий после использования умножительно-преобразовательных операций закон флуктуаций частоты сравнивается с заданной час-тотой, и приступаем к определению математического ожидания и среднеквадратическо-го отклонения. Заключение о нестабильности частоты делается исходя из полученныхрасхождений. Применив нелинейные преобразования колебаний, похожих по нестабильно-сти генераторов и получив тем же путём колебания заданной частоты, устанавливаетсяизмеряемая нестабильность по частоте. Если применить этот способ много раз к колеба-ниям высокостабильных устройств, удаётся выработать колебание с повышенной неста-бильностью, а затем оценить ее доступным измерительным оборудованием. Таким обра-зом, обходим без больших затрат, выполняя эту операцию. Далее определить первона-чальную нестабильность формулами, приведенными в этой статьи.
P.A. Chub, D.N. Tsvetkova, N.V. Boldyrikhin, D. A. Korochentsev
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-122-132

Abstract:
Рассматриваются особенности применения методик аттестации защищенных по-мещений. Такие методики разрабатываются и регламентируются Федеральной службойпо техническому и экспортному контролю. Необходимость аттестации связана с наличи-ем технических каналов утечки информации, по которым злоумышленником могут бытьполучены сведения, составляющие коммерческую, государственную или иную тайну. Нали-чие технических каналов утечки информации обусловлено физическими процессами, связан-ными с особенностями распространения акустических, электромагнитных и оптическихволн. Через такие каналы возможна утечка акустической, видовой информации, информа-ции, обрабатываемой техническими средствами и системами. В рамках данной работырассматриваются особенности аттестации защищенных помещений от утечек акусти-ческой информации. Аттестация включает в себя проведение инструментальных измере-ний, которые позволяют обнаружить информативный сигнал в линиях связи, в эфире, всистемах отопления, водопровода, вентиляции и т.д. Помимо измерений аттестацияпредполагает проведение расчетов, на основании которых делается вывод о соответст-вии или несоответствии уровня защищенности. Расчетная часть является довольно гро-моздкой и сложной, поэтому целью работы является разработка алгоритма, которыйпозволяет определить степень защищенности выделенного помещения от утечки речевойинформации. Задачами работы являются: разработка вспомогательных алгоритмов длярасчета параметров защищенности помещения по каждому типу каналов утечки речевойинформации; реализация программного средства, позволяющего определить степень за-щищенности помещения; проведение исследования зависимости защищенности помещенияот уровня шумов с использованием разработанного программного средства. В качестверезультатов работы следует отметить синтезированный алгоритм и разработанноепрограммное средство, позволяющее существенно сократить время на процедуру оценкизащищенности помещения и избежать ошибок. Так же результатом работы являетсяисследование зависимости словесной разборчивости речи от уровня шумов в различныхоктавах. Исследования показали, что словесная разборчивость, которая определяет за-щищенность помещения по акустическим параметрам, нелинейно спадает с увеличениемуровня шумов при фиксированном уровне сигнала.
V. V. Bova, D. Y. Zaporozhets, Y.A. Kravchenko, E. V. Kuliev, V. V. Kureichik, Н. А. Лызь
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-156-172

Abstract:
Статья посвящена проблеме идентификации неявных информационных угроз п о-исковой деятельности пользователя в Интернет-пространстве на основе анализа егоактивности в процессе данного взаимодействия. Применение знаний, хранящихся винтернет-пространстве, для реализации преступных намерений несет в себе угрозудля всего общества. Выявление злого умысла в действиях пользователей глобаль нойинформационной сети не всегда является тривиальной задачей. Отработанные техн о-логии анализа контекста интересов пользователя дают сбой в случае осторожныхграмотных действий злоумышленников, которые в явном виде не демонстрируют пр е-следуемой ими цели. В работе проведен анализ угроз, связанных с определенными сц е-нариями реализации поисковых процедур, проявляющихся в поисковой деятельности.Описаны критерии оценки неэффективных и эффективного сценариев поиска. Средипризнаков, указывающих на возможность наличия угрозы, выделены следующие основ-ные: уход от решения задачи в бесцельную навигацию или к привлекательным ресурсам,поверхностный поиск, отсутствие смыслового погружения в решение поисковой зад а-чи, хаотичные действия при поиске. Для определения налич ия неблагоприятных при-знаков построена система показателей. Сформулированы признаки эффективногосценария организации поиска в Интернет-пространстве, описаны варианты наличиянеявных угроз для подобной ситуации. Представлен подход идентификации описанныхугроз с учетом заданных критериев оценки различных сценариев поведения пользоват е-ля в глобальном информационном пространстве. Разработан алгоритм машинногообучения для идентификации проблемных сценариев путем сравнения с ключевымипаттернами поведения. Создана программная реализация подсистемы идентификацииинформационных угроз, проведены экспериментальные исследования для подтвержд ения эффективности подсистемы. Экспериментальные исследования проводились на основе обработки открытых данных из социальных сетей, а также с применениеманализа поисковой деятельности пользователей в университетской корпоративнойинформационной среде.
N. V. Boldyrikhin, D. A. Korochentsev, F.A. Altunin
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-89-98

The publisher has not yet granted permission to display this abstract.
A. S. Boldyrev, A. L. Verevkin, K. V. Pshikhopova, L. S. Verevkina
IZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES; doi:10.18522/2311-3103-2020-3-16-29

Abstract:
Одним из актуальных направлений развития робототехники являются проектиро-вание систем группового управления. В предложенной структуре группа из пяти роботи-зированных платформ (РП) управляется с носимого или стационарного пультов. Такойсостав группы предопределяет схемы с перестраиваемыми связями между составнымичастями и изменением принципов функционирования. В статье приведены эксперимен-тальные исследования вычислительной эффективности методов планирования траекто-рий РП в пространстве и определены оптимальный метод и требуемые параметры вы-числителя РП. Рассмотрены варианты схем с разным числом РП и модели холодного ре-зервирования РП, пультов и общего всей системы. При таком многообразии конфигурацийвозникают проблемы, обоснования и выбора методов расчета, и однозначного, обобщен-ного представления параметров надежности системы группового управления. Повышен-ные требования к надежности компонент системы группового управления, требуютточной оценки надежности и продиктованы значительной стоимостью оборудования ифункциональным назначением. Разработанная методика предназначена для моделирова-ния надежности разработанной системы группового управления роботизированнымиплатформами РП. В предложенной методике показано использование структурного,вероятностного и матричного методов для расчета моделей надежности системы груп-пового управления. А также предложен подход к моделированию надежности целочислен-ного, избыточного, скользящего, холодного резервирования РП и пультов управления. Полу-ченные результаты численных расчетов параметров надежности системы групповогоуправления, позволяют оценить риски и выбирать режимы, в зависимости от требуемойэффективности выполнения миссии.
Page of 18
Articles per Page
by
Show export options
  Select all
Back to Top Top