ivdon3@bk.ru
В работе рассмотрены активные СВЧ-элементы с периодическими структурами, расположенными в ближней зоне излучения, построенные на основе трансфера оптических технологий по аналогии с многослойными электрооптическими структурами. Среди рассмотренных: микроволновые антенны с управляемыми рабочей длиной волны и шириной диаграммы направленности и их аналоги многослойные диэлектрические селективные зеркала. Приведены и проанализированы основные методы моделирования указанных элементов и их периодических структур. Представлены полученные характеристики антенн при их экспериментальной реализации. Определены основные технологии изготовления антенн и влияние качества изготовления их периодических структур на точность соответствия рабочей длины волны и ширины диаграммы направленности требуемым значениям. Показаны варианты применения разработанных антенн в качестве формирователей зондирующих излучений в сенсорных и медицинских приложениях. В частности обсуждаются вопросы создания измерителей коэффициента диэлектрической проницаемости и систем СВЧ-терапии.
Ключевые слова: микроволновая антенна с периодической структурой, расположенной в ближней зоне излучения, многослойное диэлектрическое селективное зеркало, моделирование, рабочая длина волны, диаграмма направленности, сенсорные приложения, диэлектрическая проницаемость
В работе проведен технико-экономический анализ перспективы развития отечественного лесного машиностроения в условиях импортозамещения. Обоснована и доказана перспективность использования на лесосечных работах лесозаготовительных машин отечественного производства, в частности, на базе гусеничных тракторов ОТЗ-300 и ОТЗ-400, оснащенных современным зарубежным (в перспективе, отечественным) технологическим оборудованием. Экономически целесообразным является и использование на лесосечных операциях лесозаготовительных машин фирмы «Амкодор». В частности, в сложных природно-производственных условиях (III категория почвогрунтов) удельные эксплуатационные затраты по циклу работ комплексами машин фирмы «Ponsse» составляют 1081,7 руб/м³, фирмы «Амкодор» – 848,4 руб/м³, комплексами машин на базе гусеничных тракторов ООО «ОТЗ» в среднем 407,7 руб/м³; удельные капитальные затраты, соответственно, 2862, 1215,2 и 560,5 руб/м³. Исходя из этого, можно сделать вывод, что машины и комплексы машин на базе гусеничных тракторов повышенной проходимости при работе в сложных природных условиях позволяют обеспечить устойчивую, производительную работу с высокими технико-экономическими показателями.
Ключевые слова: импортозамещение, лесозаготовительные машины, технико-экономический анализ, перспективы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Эффективность работы лесозаготовительного предприятия зависит, прежде всего, от правильного подбора технологии и системы машин, которые бы в максимальной степени удовлетворяли тем природно-производственным требованиям и условиям, в которых работает предприятие. Условия эксплуатации техники довольно сильно отличаются друг от друга в лесозаготовительных регионах России – это разные таксационные показатели древостоев, почвы, количество осадков, рельеф местности, температурные режимы. В данной статье классифицированы системы машин и технологические процессы с целью выявления сходных групп, что позволяет в дальнейшем дать рекомендации по их применению при различных природно-производственных условиях, как в отдельности, так и в различных их сочетаниях. Машины классифицированы по условию их применения в зависимости от рельефа, почвенно-грунтовых условий, среднего объема хлыста и максимального его диаметра. Технологические процессы классифицированы по виду готовой продукции (дерево, хлыст, сортимент, щепа и др.), по месту переработки объекта труда и т.п. Классификация позволит определить ограниченный круг наиболее подходящих к определенным природно-производственным условиям технологий и систем машин.
Ключевые слова: лесосечные работы, классификация технологического процесса, лесозаготовительные технологии, формирование системы машин, природно-производственные факторы, лесосечные отходы, переработка порубочных остатков
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
Предлагается использование промежуточного драйвера в стеке сетевых драйверов для коррекции метода доступа CSMA/CA. Каждый узел сети осуществляет передачу своих пакетов в отведённые интервалы времени. Это делает доступ к разделяемому каналу связи детерминированным, что в условиях интенсивного сетевого трафика способствует повышению производительности сети WI-FI.
Ключевые слова: промежуточный драйвер, метод доступа, беспроводная сеть, коллизия, среда передачи данных
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Отражены результаты работы, направленной на поиск новых технических решений, с целью снижения энергозатрат при дроблении крупнокусковых горных пород в щековых дробилках. Основные технические решения в отношении совершенствования щековых дробилок представлены в виде интеллектуальной матрицы развития. Показаны пути совершенствования конструкций щековых дробилок с целью повышения энергоэффективности процесса дробления
Ключевые слова: горная порода, дробление, матрица развития, патент, щековая дробилка
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье представлен подход к определению оценки риска производителей принять неверное управленческое решение на основе результатов оценки критичности, полученных при экспертных методах анализа надежности системы на этапе ее проектиро-вания
Ключевые слова: критичность отказа, надежность, риск производителей, управленческое решение, экспертный метод
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье сделан обзор технических решений оборудования для борьбы с нежелательной древесно-кустарниковой растительностью, на основании обзора сделаны выводы и направления дальнейшего совершенствования оборудования и технологий для борьбы с древесно-кустарниковой растительностью
Ключевые слова: древесно-кустарниковая растительность,ый рабо мульчер, надежность, измельчитель пней, роторнчий орган, лесовосстановление
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В настоящее время активно развиваются неинвазивные безманжетные способы измерения артериального давления, которые позволят производить комфортные измерения в нестационарных условиях. Предложенный метод включает в себя 4 этапа: выбор пальца руки, вычисление обобщенного параметра кожи, предварительная настройка, измерение. В ходе экспериментальной проверки для повышения точности дальнейших измерений был выявлен палец с наибольшей температурной чувствительностью, определено значение обобщенного параметра кожи. Этап предварительной настройки, в соответствии с разработанным алгоритмом, заключается в определении коэффициента пропорциональности, который необходим для осуществления измерения артериального давления. Доказано повышение точности предлагаемого метода за счет учета адаптации к изменению температуры окружающей среды и индивидуальных параметров кожи.
Ключевые слова: контроль, артериальное давление, температура, дистальные фаланги пальцев, кровь, окружающая среда, параметры кожи
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Предложен метод объединения выявленных взаимосвязей между сигналами, представленных в виде прецедентов распределенной управляющей системы, с помощью кластерного анализа для последующего выявления наиболее взаимосвязанных прецедентов с целью локализации источника возникновения нештатных ситуаций
Ключевые слова: прецедент, кластер, дерево решений, градиент, интеллектуальный анализ данных, надежность, метод
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье представлен новый усовершенствованный алгоритм проектирования гидрокостюма из вспененных материалов с учетом ожидаемой эксплуатации одежды в условиях гидростатического давления, что определило обоснование введения в общепринятый цикл проектных работ дополнительных модулей проблемно-аналитического содержания. В данных модулях для получения информации об эффективных параметрах конструкции гидрокостюма (теплопотери человека и необходимая для тепловой защиты толщина по участкам) выполняются расчеты в среде численного моделирования, которые в режиме итераций, предусмотренных алгоритмом проектирования, позволяют теоретически протестировать соответствие выбранного вспененного материала его требуемой тепловой защите. Предложенный алгоритм обоснован особенностями традиционных методов конструирования одежды и существующих разработок методов расчета гидрокостюмов, а также соответствием вектора проектирования приоритетным тенденциям рынка.
Ключевые слова: проектирование одежды, гидрокостюм, алгоритм проектирования, теплозащита, гидростатическое давление, стадийность проектных работ, легкая промышленность, подводный туризм,промышленные технологии
05.00.22 - Организация производства (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Приведено описание программного обеспечения для конвертации результатов конечно-элементных расчетов во внешний 3D формат для визуализации результатов конечно-элементных расчетов в стереорежиме с возможностью отображения сеточной геометрии и напряжений Мизеса в виде цветной заливки. Разработан стерео просмотрщик 3D моделей с реализацией метода анаглифов с использованием шейдеров. Проведены исследования влияния параметров сцены на наличие стереоэффекта на проекторе.
Ключевые слова: моделирование, компьютерная графика, геодезические купола, конвертация, визуализация, метод анаглифов
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,
в статье рассматриваются проблема обеспечения секретности при распределении ключа шифрования. Приведена структура стенда квантово-криптографической сети на основе коммерческой автокомпенсационной системы квантового распределения ключа с фазовым кодированием состояний фотонов. Описан процесс интеграции квантовых ключей в протоколы шифрования данных телекоммуникационной сети. Приведены результаты экспериментальных исследований по использованию квантовых ключей в сети передачи данных.
Ключевые слова: квантовый ключ, криптография, протокол, телекоммуникационная сеть, шифрование.
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Настоящая статья посвящена кратокму обзору основных алгоритмов кластеризации, реализующих задачу поиска изображений по содержанию – CBIR (Content-Based Image Retrieval). Данные алгоритмы осуществляют поиск изображений на основе анализа присущих им характеристик. Поиск изображений по содержанию является одним из наиболее применяемых методов поиска в масштабных базах данных (БД). При сравнении искомого изображения с хранящимися в БД происходит большое количество операций чтения с диска, что снижает производительность системы. Для повышения скорости выполнения запросов и получения оптимального результата используются кластерные алгоритмы поиска изображений по содержанию. Перечислены извлекаемые из изображений признаки, по которым формируются кластеры изображений. Указаны способы извлечения данных признаков. Рассмотрены следующие алгоритмы: статистический метод кластеризации k-средних, нечеткая (fuzzy) кластеризация, комбинированный алгоритм муравьиной колонии и метода роя частиц (ACPSO).
Ключевые слова: поиск изображений по содержанию, кластеризация, нечеткая кластеризация, метод k-средних, алгоритм нечетких c–средних, алгоритм возможностных c –средних, биоинспирированные алгоритмы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Целью представленной работы является проведение системного анализа статистических сведений о результатах применения модифицированного бинарного алгоритма летучих мышей при решении динамических задач дискретной оптимизации для выявления особенностей его применения и уточнения правил настройки. В статье выполнено обоснование широкого применения алгоритмов агентных метаэвристик в решении оптимизационных задач. На уровне математической постановки показана одна из актуальных задач, решение которой востребовано на настоящий момент. Показанная задача интерпретирована на конкретном примере в терминах теории графов. Для её решения обоснованно выбран и модифицирован бинарный алгоритм летучих мышей, который позволил успешно решить указанную задачу. Последнее подтверждается представленными результатами трёх серий экспериментов. Авторами выполнен детальный анализ указанных результатов, материалы которого является основной частью работы. В заключении статьи сформирован перечень конкретных рекомендаций по повышению эффективности бинарного алгоритма летучих мышей для решения динамических задач дискретной оптимизации в целом.
Ключевые слова: системный анализ, дискретная оптимизация, теория графов, динамические задачи дискретной оптимизации, агентные метаэвристики, алгоритм летучих мышей
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассматриваются некоторые проблемы, возникающие при исследовании сетевых политических процессов методами моделирования. Анализируется взаимосвязь концепций, моделей и практик их применения при анализе политических событий. Целью работы является рассмотрение проблемы проверки гипотез в практике политического анализа с использованием эмпирических методов в сфере взаимодействия между государственными институтами и сетями структур гражданского участия. Показано, что применение приемов сетевого моделирования позволило перейти от описательных методов, кластерного анализа к статистическим моделям, воспроизводящим взаимодействия политических субъектов, что дает возможность производить проверку гипотез эмпирическими методами. Выявлена ограниченность применения исследовательского потенциала сетевых моделей, связанная с неполнотой эмпирических данных, полученных во время полевых исследований, требующая проведения экспериментов, различных форм наблюдения и интервью.
Ключевые слова: сетевые статистические модели, сетевое управление, политическая диффузия, диффузия инноваций
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается инерциальный измерительный блок с избыточным количеством комбинированных датчиков первичной информации, предназначенный для использования в составе малогабаритных систем персональной навигации. Делается вывод о целесообразности использования в качестве основания измерительного блока правильной четырехугольной пирамиды, на боковых гранях которой расположены чувствительные элементы. В качестве чувствительных элементов в блоке используются комбинированные датчики ускорения, угловой скорости и напряженности магнитного поля, выполненные в едином корпусе. Обсуждается математическая модель и алгоритм обработки информации рассматриваемого избыточного измерительного блока.
Ключевые слова: акселерометр, гироскоп, избыточность, инерциальная навигация, инерциальный измерительный модуль, комплексирование, магнитометр, микромеханический датчик, носимая электроника, персональная навигация
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В статье представлен авторский подход к оценке значимости построения системы управления оборотным капиталом, ее роли в обеспечении стабильности производственной деятельности организаций, негативных тенденциях, которые влечет за собой неэффективная политика управления оборотным капиталом, способах совершенствования политики управления оборотным капиталом подрядных организаций.
Ключевые слова: Оборотный капитал, управление оборотным капиталом, дебиторская и кредиторская задолженность, подрядные организации.
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье выполнен обзор работ, в которых рассмотрены вопросы борьбы с нежелательной древесно-кустарниковой растительностью, сделаны выводы по направлениям дальнейшего совершенствования оборудования и технологий для борьбы с древесно-кустарниковой растительностью
Ключевые слова: древесно-кустарниковая растительность, мульчер, измельчитель пней, роторный рабочий орган, осветление, лесовосстановление
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье представлены результаты аппроксимации сигнала ионного тока наиболее подходящими параметрическими моделями в программной среде Matlab. Показано, что не смотря на высокую точность аппроксимации, подобранные параметрические модели Гаусса имеют существенные недостатки. Для устранения выявленных недостатков авторами была разработана параметрическая модель, в которой для аппроксимации сигнала ИТ использовалось дискретное преобразование Фурье.
Ключевые слова: ионный ток, двигатель внутреннего сгорания, параметрическая модель, дискретное преобразование Фурье, модель Гаусса, аппроксимация сигнала
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Приводятся некоторые экспериментальные закономерности, полученные на базе мониторинга и моделирования эмоционального восприятия социальных процессов, проводимых с 2009 года по настоящий момент методом семантического дифференциала. Всего за этот период было опрошено несколько тысяч респондентов, в основном студентов городов Ростова-на -Дону, Грозного, Владикавказа и Карачаевска. А также политически активной части населения Ростова-на-Дону. Целью проводимых опросов было выявление эмоционального восприятия местного и центрального политических порядков, собственного уровня относительной депривации, культурной инфраструктуры и культурной жизни города в целом, собственного эмоционального состояния. Получено частичное подтверждение закона факторизации первичного пространства Ч.Осгуда. Для всех этих объектов и любой аудитории первичные семантические признаки сводятся к трем-четырем факторам. Однако нами показано, что такая закономерность наблюдается только для классического метода факторизации, при котором факторы выявляются на основе минимизации специфического случайного остатка. Для других методов факторизации число выявленных латентных показателей возрастает. Отметим, что этот результат ранее в литературе не отмечался. Вторая часть закона Осгуда о природе латентных показателей как факторов оценки, силы и активности не обладает такой общностью. Для наших объектов разбиения первичных признаков на пучки не происходит, все признаки перемешаны в каждом факторе. Проведенный факторный анализ результатов, полученным по когнитивной части анкеты показал, что и для этих параметров выполняется та же, что и для семантической части, закономерность. Вся совокупность первичных признаков сводится к четырем-пяти латентным факторам. Когнитивная часть анкеты никакого отношения к методике семантического дифференциала не имеет. Общим для обеих частей анкеты является то, что в них используются оценочные шкалы. И полученный результат заставляет предположить, что обнаруженная Осгудом закономерность факторизации связана не со спецификой семантического пространства и эмоционального восприятия, а является частным случаем общей факторизации любой оценочной шкалы. Для проверки этого предположения было проведено исследование результатов опроса студентов ЮФУ с целью выявления удовлетворенности учебным процессом, проведенным в 2015 г. Анкетирование носило чисто когнитивный характер, было использовано 20 первичных когнитивных признаков, характеризующих образовательный процесс с различных сторон. Всего было опрошено около 4000 студентов. Факторизация классическим методом показала, что три показателя описывают 95% вариации первичных признаков, а четыре – 97%. Что убедительно показывает общую природу факторизации как семантических, так и когнитивных оценочных шкал. Нами предположено, что природа такой закономерности кроется в психофизиологических особенностях формирования оценок респондентами. В среднем человек оценивает любой объект не более чем по трем – четырем факторам. При попытке увеличить число оцениваемых параметров между ними начинает наблюдаться корреляция. Этот результат заставляет по новому взглянуть на разработку анкет и на адекватность многих проведенных ранее опросов. Получается, что использовать крупные шкалы (с числом оцениваемых параметров гораздо больше четырех) не имеет смысла, они все равно свернутся до четырех факторов. При этом адекватность результатов естественно будет снижаться. Выявленная ограниченность восприятия оценочных параметров служит дополнительным источником погрешностей результатов измерений. И в полной мере это относится ко всем ранее полученным результатам по большим оценочным шкалам.
Ключевые слова: семантический дифференциал, Осгуд, семантическое пространство, факторный анализ, классический метод, латентные факторы, оценочные шкалы, экспериментальная закономерность факторизации шкал, психофизиологическая природа закона факторизации
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Для увеличения производительности серийного производства изделий из композиционных материалов методом намотки используются многошпидельные станки с ЧПУ. В настоящей работе представлена математическая модель пятикоординатного двухшпиндельного намоточного станка в виде системы дифференциальных нелинейных уравнений для решения задачи моделирования траектории движения рабочих органов намоточного станка и результаты численных экспериментов, проведенных с этой моделью.
Ключевые слова: метод намотки, многошпиндельный станок, математическая модель пятикоординатного двухшпиндельного станка
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Предложено новое устройство для анализа загрязнённости моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами. Для повышения информативности выходных данных и возможности осуществления непрерывного автоматизированного контроля, а так же повышения точности, оперативности и достоверности измерений в устройстве используется оптико-электронный метод анализа загрязнённости моторных масел, основанный на методе "капельной пробы".
Ключевые слова: смазочный материал, оптико-электронное устройство, двигатель внутреннего сгорания, моторное масло, метод анализа загрязнённости, оптический метод контроля
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье представлен обзор современной ситуации в области развития альтернативной энергетики странами мира и России. Приведен ряд факторов, влияющих на развития ВИЭ в странах мира и России. Определены перспективы роста российского и мирового рынка альтернативной энергетики
Ключевые слова: энергопотребление, потенциал энергосбережения, альтернативные источники энергии, энергетическая стратегия, энергетический баланс, инвестиции, господдержка, энергообеспечение
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Воздушная среда рабочих зон предприятий стройиндустрии характеризуется сложными циклами миграции вещества и энергии. Приоритетным направлением исселодований является определение взаимо¬действующих в этом процессе объектов, как динамически развивающихся систем. Реализация любого производственно-технологического процесса сопровождается обязательным применением комплекса мероприятий по обеспечению нормативного уровня ПДК в воздухе.
Ключевые слова: Охрана труда, рабочая зона, ЖБК, пылевое загрязнение, воздушная среда, орошающая жидкость, эффективность процесса, ПДК.
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 05.26.01 - Охрана труда (по отраслям)