Science-based technologies

Journal Information
ISSN / EISSN : 2075-0781 / 2310-5461
Published by: National Aviation University (10.18372)
Total articles ≅ 893
Filter:

Latest articles in this journal

Лариса Олександрівна Тітаренко, Олександр Миколайович Головін, Олександр Олександрович Баркалов, Олександр Володимирович Матвієнко
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15142

Abstract:
В статті пропонується метод зменшення числа елементів LUT (Look-Up-Table) в схемі композиційного мікропрограмного пристрою управління (КМПУ). Метод заснований на перетворенні адрес виходів лінійних операторних ланцюгів (ЛОЛ) в коди виходів. Виходи ЛОЛ кодуються як елементи деяких класів розбиття множини виходів. Цей підхід дозволяє перейти від багаторівневої схеми адресації мікрокоманд до дворівневої. Пам’ять управління і блок перетворення адреси реалізуються на вбудованих блоках пам'яті. У статті розглянуто приклад синтезу схеми КМПУ із застосуванням запропонованого методу.
Олександр Сергійович Якушенко, Дмитро Олегович Шевчук, Денис Володимирович Мединський
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15289

Abstract:
У статті розглянуто питання отримання нейромережевої моделі, призначеної для прогнозування часу на виконання транспортної задачі. Вихідною інформацією для вивчення моделі є дані перевізника про очікуваний середній час на виконання завдання та дати поїздки. За допомогою методу Монте-Карло були отримані вихідні дані, за яких проведено навчання нейронної мережі. У дослідженні проведено аналіз отриманих результатів, які вказують на те, що використання розробленої нейромережевої моделі для прогнозування часу на виконання транспортної задачі дозволить суттєво знизити похибку прогнозування у порівнянні із оцінкою вихідних параметрів. Основним принципом логістичної функції активації є аргумент значення від діапазону, який в свою чергу може приймати будь-яке значення. Визначено та досліджено схему інформаційних потоків під час виконання одного циклу навчання нейронної мережі із використанням алгоритму Левенберга- Маркварта. Розроблений підхід має за мету бути прийнятим за основу методу оцінки впливу людського фактору на час виконання транспортної задачі
Михайло Петрович Андріїшин, Костянтин Іванович Капітанчук, Назар Михайлович Андріїшин
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15291

Abstract:
У статті вперше проведено аналіз ефективності роботи газоперекачувального агрегату компресорної станції за даними її експлуатації на основі розгляду газодинамічних процесів, що відбуваються в робочому колесі нагнітача в процесі переміщення природного газу вздовж нього. За робочими параметрами приводу ГПА та нагнітача визначено граничні режими та можливість роботи багатоступеневої компресорної станції газового родовища на пізній стадії його експлуатації при низьких пластових тисках, що дасть можливість провести комплекс заходів по підбору обладнання та вибору режимів роботи ГПА. Реалізація заходів дозволяє мінімізувати негативний вплив роботи ГПА на навколишнє середовище та оптимізувати матеріальні та грошові затрати на транспортування природного газу. На основі представленого алгоритму розроблено методику розрахунку ефективності роботи газо-перекачувального обладнання другого ступеня компресорної станції, що перекачує газ власного видобутку з групи газових родовищ на пізній стадії їх експлуатації в магістральний газопровід. В якості апробації запропонованої методики розглянуто диспетчерські дані роботи другого ступеня компресорної станції в двох варіантах: робота з одним та двома ГПА. Результати розрахунку надано у відповідних таблицях. Зроблено висновок, що не зважаючи на те, що тиск на вході є порівняно невисокий, а проточна частина нагнітача семиступінчаста, робота сил тертя та робота теплових сил в робочому колесі нагнітача є порівняно незначними у порівнянні з адіабатною роботою, яка безпосередньо використовується для стиснення природного газу. Конструкція та геометричні розміри, кількість лопаток для кожного ступеня нагнітача, виходячи з умов експлуатації, підібрані вдало. Індикаторний коефіцієнт корисної дії нагнітача дорівнює 71%. Витрата паливного газу приводу нагнітача для перекачки 1000 м3 при цьому становить 17 м3. При роботі компресорної станції з двома ГПА продуктивність одного нагнітача зменшилася до 75 тис м3/годпри середній продуктивності компресорної станції 150 тис м3/год. Степінь стиснення газу при цьому збільшився до =3,2, а показник політропи зменшився з 1,44 до 1,34. Робота сил тертя та робота теплових сил є ще меншою у порівнянні з адіабатною роботою, а індикаторний коефіцієнт корисної дії нагнітача збільшився до85%. Отже, робота компресорної станції з двома ГПА є ефективнішою, ніж з одним. Однак витрата паливного газу приводу нагнітача для перекачки 1000 м3 при роботі компресорної станції з двома ГПА становить 23 м3, а ефективна потужність на валу нагнітача - 3750 кВт, що значно менше номінального значення. Це свідчить про те, що ефективна робота паралельно двох нагнітачів неможлива за недостатньої продуктивності родовища природного газу. При цьому збільшується обсяг паливного газу, що призводить до збільшення викидів оксиду вуглецю в атмосферу. Тому для ефективної роботи компресорної станції в цілому, необхідно виконати реконструкцію першого ступеня з метою збільшення її продуктивності та підвищення величини робочого тиску на вході в нагнітачі другого ступеня компресорної станції
Андрій Васильович Булашенко, Степан Іванович Пільтяй, Ганна Сергіївна Кушнір, Олександр Васильович Булашенко
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15290

Abstract:
Частотні ресурси супутникових, наземних та інших систем зв'язку дорогі та обмежені. Сучасні телекомунікаційні супутникові системи використовують сигнали з двома ортогональними лінійними або коловими поляризаціями. Такі сигнали дозволяють повторно використовувати одну і ту ж смугу частот. У цьому випадку інформаційна ємність безпровідного каналу збільшується вдвічі. Сигнали з коловою поляризацією зменшують завмирання та завади сигналу, що викликані багатопроменевим поширенням. При багатопроменевому поширенні електромагнітних хвиль використання сигналів з ортогональною коловою поляризацією покращує характеристики супутникових систем. В антенних системах, які використовують такі сигнали немає необхідності в точній кутовий орієнтації між передавальною та приймальною антенами. Це використовується в системах мобільного супутникового зв'язку, де неможливо зафіксувати орієнтацію однієї антени відносно іншої. Перераховані особливості дозволяють використовувати антени з поляризаційною обробкою в сучасних системах безпровідного супутникового телебачення. Таким чином, важливим інженерним завданням є розробка та оптимізація характеристик нових хвилеводних поляризаторів для систем живлення супутникових антен. У статті представлені результати розробки та оптимізації нового хвилеводного поляризатора з діафрагмами для систем супутникового телебачення. Конструкція розробленого поляризатора є прямокутний хвилевід з трьома діафрагмами. Проведена оптимізація такого поляризатора в Ku-діапазоні частот від 10,7 ГГц до 12,8 ГГц. Розроблений хвилевідний поляризатор забезпечує диференційний фазовий зсув 90° ± 4,0°, коефіцієнт стійної хвилі за напругою менший за 2,03, коефіцієнт еліптичності менший за 0,61 дБ і кросполяризаційну розв'язку вищу 29,0 дБ. Таким чином, створений новий поляризатор на основі квадратного хвилеводу з трьома діафрагмами забезпечує ефективну роботу у всьому супутниковому Ku-діапазоні частот 10,7–12,8 ГГц.
Ігор Едуардович Райчев, Сергій Вікторович Федченко, Олександр Григорович Харченко, Аліна Станіславівна Савченко
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15288

Abstract:
Стаття присвячена розробленню методів і засобів уніфікованої оцінки якості програмного забезпечення фільтрації цифрового сигналу як параметричної інформації в реальному часі для систем критичного призначення. Був досліджений клас програмного забезпечення автоматизованих систем контролю польотів літальних апаратів, як типових представників систем критичного призначення, що потребують обов’язкового проходження атестації та сертифікації на відповідність початковим вимогам якості. Програмні системи контролю вирішують загальні задачі відтворення контрольованої параметричної інформації (візуалізації параметрів польоту), контролю виходів параметрів об'єкта за обмеження (допускового контролю), контролю якості функціонування об'єкта та фільтрацію параметричної інформації. Особливо важливою, хоча і невеликою за обсягом, є підсистема фільтрації. Підсистема фільтрації виконує задачі аналізу параметричної інформації польоту, видалення викидів, викривлень, шумів та наближення ділянок спотвореної інформації датчиків до достовірних значень з метою подальшої обробки цієї інформації іншими підсистемами, які не можуть коректно виконувати свої функції без попередньої якісної фільтрації. В процесі аналізу виявлено, що для забезпечення зручності виконання експертної оцінки, необхідно якісно виконувати задачу фільтрації польотної інформації в реальному часі, тобто в процесі її оброблення. Наслідки низької якості та помилкові результати роботи базових підсистем, що оцінюють стан об'єкта контролю, можуть привести до катастрофічних наслідків а тому проблема підвищення безпеки функціонування об'єктів, контрольованих за допомогою автоматизованих систем контролю є завжди актуальною. Одним із шляхів досягнення цієї мети є забезпечення необхідного рівня якості основних підсистем, що особливо важливо під час експлуатації систем критичного призначення. Відомі методи оцінювання якості програмного забезпечення фільтрації використовують різну аксіоматику та різні критерії в процесі вибору множини показників якості. В них, також, не обґрунтовується вибір метрик та мір. Тому для цифрових фільтрів, що обробляють масиви векторів стану об’єкта контролю по кожному параметру, слід використовувати уніфіковану оцінку з обов’язковим визначенням базових характеристик та атрибутів методів фільтрації, що порівнюються. Для цього пропонується застосувати формалізовану оцінку на основі моделі якості сучасного стандарту ISO/IEC 25010 з групи стандартів SQuaRE. Наукова проблема, що досліджена та вирішена у статті, полягає в забезпеченні повноти і адекватності моделі якості програмного забезпечення підсистеми фільтрації вимогам до неї та конструктивності і достовірності методів оцінювання уніфікованих характеристик і властивостей якості, що входять до моделі. Побудована модель якості адекватна вимогам до програмного забезпечення фільтрації і містить сукупність обраних характеристик, критеріїв відповідності та метрик, що дає можливість отримати уніфікований метод оцінювання рівня якості для різних фільтрів сімейства Калмана, а також інших цифрових фільтрів та обрати більш ефективний та точний фільтр для підсистеми фільтрації з декількох конкуруючих, що підвищує достовірність програмних систем контролю та безпеку...
Ольга Борисівна Іванець, Марина Володимирівна Архирей, Олег В’Ячеславович Мельников, Ірина В’Ячеславівна Якимець
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15292

Abstract:
В роботі запропонований підхід до оцінювання стану організму за рахунок визначення адаптаційного потенціалу Функціональний стан організму можна оцінити за ступенем адаптації до умов навколишнього середовища, а оскільки ступінь адаптації визначається відповідною реакцією організму на вплив навколишнього середовища в даний конкретний момент, то в такій оцінці міститься і прогностичний компонент. В якості поточного функціонального стану організму розглянутий миттєвий баланс між станом організму і середовищем, який визначається запасом функціональних резервів. Функції організму підтримуються в стані рівноваги лише тоді, коли умови зовнішнього середовища повністю відповідають його потребам. Якщо умови зовнішнього середовища, у тому числі виробничого, змінюються, стають несприятливими, ускладнюють його життєдіяльність, то на протидію їм організм спрямовує спеціальні механізми, які зберігають постійність внутрішнього середовища або змінюють його в межах, визначених фізіологічними законами. Такі механізми адаптації (пристосування) є це динамічним процесом, завдяки якому в організмі підтримується постійність внутрішнього середовища в мінливому зовнішньому середовищі. Тому оцінювання адаптаційних резервів організму необхідно розглядати разом з врахуванням умов зовнішнього впливу як одну з компонент поточного функціонального стану організму. При цьому кількісна оцінювання адаптаційних можливостей необхідно проводити з урахування кореляції окремих параметрів що є складовими даної оцінки. В роботі запропоновано вдосконалення методу оцінювання адаптаційних резервів організму за рахунок визначення адаптаційного потенціалу з використання карт Хотеллінга, які дозволяють перевірити гіпотезу про біологічну стабільність об’єктів дослідження. Було визначено, що використання карт Хотеллінга для завдань оцінювання таких складних систем як організм людини дає більш достовірні результати порівняно з існуючими методами. Використання підходу з урахуванням адаптаційного потенціалу з використанням карт Хоттелінга, для визначення розладженості біологічних об’єктів, дозволяють зробити висновок про порушення адаптаційних резервів та функціонального стану організму. Особливо це важливо для прийняття рішення про професійну придатність професій з екстремальними зовнішніми дестабілізуючими факторами
Олексій Олександрович Писарчук, Ю. Г. Міронов
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15287

Abstract:
В даній публікації розглядається проблема автоматизації процесу розпізнавання хромосомних аномалій. Огляд існуючих публікацій за суміжними темами показав необхідність подальших досліджень через актуальність та недостатню вивченість теми. Було розглянуто предмету область - як теоретичні засади розпізнавання хромосомних патологій, так і власне процес лабораторної діагностики хромосомних патологій. Була проведена класифікація основних видів хромосомних аномалій . На основі огляду предметної області було виведено формальний алгоритм виявлення хромосомних аномалій. Версія алгоритму, наведена в публікації, є високорівневою та буде доповнюватися. Разом з алгоритмом розпізнавання хромосомних аномалій також були розроблені вимоги до прототипу системи підтримки прийняття рішень з розпізнавання медичних патологій. Вимоги та алгоритм було втілено в прототипі програмного засобу. Програмний засіб приймає каріограму людини в якості вхідних даних та дає інформацію про хромосомні аномалії в якості результату. Програмний засіб було реалізовано на мові програмування Python за допомогою бібліотеки для роботи з зображеннями OpenCV. Прототип виконано у вигляді програмної бібліотеки, що дозволяє використовувати його в різних контекстах: наприклад, є можливість працювати з такою бібліотекою через термінал, чи розробити навколо бібліотеки web-API. Прототип системи підтримки прийняття рішень з розпізнавання медичних патологій здатний розпізнавати кількісні хромосомні аномалії. Результати, що були отримані в рамках даної роботи, підтверджують реалістичність концепції системи підтримки прийняття рішень розпізнавання хромосомних патологій, та дозволяють зосередитися на розширенні та покращенні окремих кроків алгоритму, що дасть можливість роботи з більшою кількістю видів вхідних даних та зробить можливим розпізнавання структурних аномалій
Анатолій Ігорович Бахтин, Ірина Олександрівна Шкільнюк, Сергій Валерійович Бойченко
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15212

Abstract:
Сніг, мороз та крига на поверхні повітряних суден негативно впливають на аеродинамічні та експлуатаційні властивості повітряних суден. Етиленгліколь та пропіленгліколь є найбільш часто використовуваними компонентами антиожеледних речовин для повітряних суден, що мають значний вплив на навколишнє середовище. Порівняльні дослідження показують, що пропіленгліколь інертний для живих організмів. Етиленгліколь негативно впливає на репродуктивну функцію, метаболізм, імунну систему та призводить до зниження концентрації гемоглобіну. Значення LD50 для етиленгліколю більш ніж у 4 рази нижче, ніж для пропіленгліколю. Антиожеледні рідини на основі пропіленгліколю є більш екологічно безпечними завдяки низькій токсичності, підвищеному біологічному розкладанню при тих самих експлуатаційних вимогах.
Леся Ростиславівна Ладієва, О. М. Береза
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15293

Abstract:
В даній роботі досліджувався процес вакуумної мембранної дистиляції в процесі витягу етанолу з розчину меляси. Зростання виробництва біопалива (особливо безводного етанолу) стимулював пошук нових методів, які дозволяють витягати і концентрувати його більш ефективним і прибутковим способом; мембранна технологія є одним з них. Мембранна дистиляція , призначена для вилучення спиртів, являє собою методику з використанням пористих мембран для поділу рідкої суміші, в якій рушійною силою процесу є градієнт парціального тиску на мембрані. Під час процесу летючі компоненти повинні змінити фазу, щоб пройти через мембрану. Основна перевага цього методу полягає в можливості безперервного видалення етанолу на стадії виробництва паливного спирту. Мембранна дистиляція з вакуумом , що призначена для відновлення спиртів майже не вивчена. Актуальною задачею є створення математичної моделі процесу. В даній роботі розроблена математична модель динаміки температури і концентрації на виході з мембранного модуля. Сформульовані припущення прийняті при розробці математичної моделі процесу. Математична модель враховує зміну концентрації етанолу в розчину на виході і в парі, що дифундує через мембрану. Можливими керуючими впливами розглянуті зміна вакууму в каналі пермеату і витрати охолоджуючої води для конденсації парів етанолу. . Визначаються статичні та динамічні характеристики за каналами керування і збурення на основі створеної математичної моделі процесу. Досліджується вплив допущень на вид і характер динамічних властивостей. Досліджувалася система в просторі стану. Метод кінцевих різниць використано для розв’язку математичної моделі з використанням програмного інструмента Matlab. Наведені графічні результати дослідження.
Олена Львівна Матвєєва, Антоніна Дмитрівна Кустовська, Анастасія Юріївна Шипілова
Science-based technologies, Volume 49; https://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15184

Abstract:
У роботі розглянуто та запропоновано способи переробки біомаси мікроводоростей з метою одержання паливного продукту. Підхід базується на аналізі основних проблем впровадження виробництва в Україні, що були детально розглянуті за допомогою SWOT- аналізу. Розглянуто основні особливості, вимоги та умови до вирощування водоростевої біомаси та процеси її переробки. Висунуті рекомендації щодо культивації та переробки біомаси мікроводоростей в Україні. На основі результатів досліджень проведено систематизацію результатів та обґрунтовані вимоги до процесу переестерифікації з одержанням найбільшої конверсії вихідної сировини. Отримані результати дозволяють припустити, що впровадження виробництва біопалива на основі мікроводоростей в Україні можливе із застосуванням потужностей вітчизняних виробництв та використанням в якості поживного середовища відходів целюлозних виробництв.
Back to Top Top