Научный архив: статьи

Исследование посвящено повышению зачётности лётных испытаний лазерных полуактивных систем наведения (ЛПСН) за счет прогнозирования дальностей обнаружения лазерного пятна на полигоне по результатам анализа статистической выборки проведенных ранее экспериментов. Анализируемая статистическая выборка формируется методом математического моделирования, входной информацией для которого являются результаты регистрации дальности обнаружения лазерного пятна, характеристики аппаратуры подсвета и приема, метеоусловий и отражательных свойств используемой мишени. На основе линеаризации относительно математического ожидания вектора входной 1 информации математической модели получено выражение для дисперсии ошибки расчёта порогового потока энергии на приемнике оптического излучения в зависимости от дисперсий ошибок используемой информации. Определены относительные веса погрешностей входной информации в структуре ошибки расчёта порогового потока излучения, выполнена оценка согласованности расчётных значений её дисперсии экспериментальным данным, результаты которой подтвердили адекватность разработанной математической модели в части воспроизведения факторов, действующих в системе «подсвет-мишень-приёмник». Прогнозирование дальностей обнаружения лазерного пятна выполняется в зависимости от планируемых траекторных условий, характеризуемых прозрачностью атмосферы на трассах, углами подсвета и визирования мишени. Показателем достоверности прогнозирования является вероятность обнаружения пятна в заданном диапазоне дальностей, которая оценивается на основе информации о метеоусловиях, траекторных параметров и полученных оценок дисперсии результатов моделирования порогового потока.

Разработана математическая модель распределения потока энергии излучения на приемнике ЛПСН в зависимости от характеристик траекторий приёма и подсвета полигонных мишеней, метеоусловий. Математическая модель отличается от известных применением экспериментально определяемых индикатрис коэффициентов яркости, распределенных по поверхности полигональной модели мишени, что позволяет учитывать в расчётах её оптические и геометрические характеристики, которые оказывают существенное влияние на результаты 2 функционирования ЛПСН. Результаты математического моделирования подтверждены натурными лётными экспериментами.

Установлено, что оптимальными условиями проведения лётных экспериментов по критерию минимума дисперсии расчётных значений порогового потока являются условия, в которых дальность обнаружения максимальна.

Применение разработанного методического аппарата при планировании лётных испытаний позволит снизить степень неопределённостей, повысить обоснованность результатов анализа, а также разрабатывать процедуры поиска оптимальных условий проведения лётных экспериментов, исключающих неоднозначности в интерпретации их результатов.

Инструменты и приемы исследования социально-экономических процессов, которые были эффективны для достижения поставленных задач в прошлом, требуют серьезного пересмотра и корректировки с использованием современных методов и информационных технологий. Сегодня в процессе исследования социально-экономических процессов преобладает субъективизм отдельных авторитетов без доказательной базы. Социально-экономические процессы представляют собой сложный многофункциональный механизм взаимодействия множества факторов человеческой деятельности, поэтому человеческий мозг не в состоянии решать многие современные задачи. Информация, которая циркулирует в социально-экономических процессах, характеризуется большими объемами и высокой частотой обновления, что требует больших скоростей организации процедуры измерения параметров процесса, системного анализа и ее хранения. Требуется дополнительный инструментарий для решения сложных социально-экономических задач. Поэтому необходимо применение современных математических методов и информационных технологий для их реализации. При использовании информации для принятия управленческих решений она должна обладать свойствами высокой достоверности, полноты и актуальности. Работа относится к области сбора и обработки информации, предназначенной для анализа, принятия решений и управления процессами в социально-экономических системах. Для сбора информации и принятия решений в социально-экономических системах широко применяется при построении трендов развития способ экспертной оценки. Этот способ обладает как преимуществами (простотой сбора информации), так и недостатком (невысокой точностью измерения). Это часто приводит к неверному построению тренда и в результате к неправильному принятию решения при управлении социально-экономическими процессами. Для устранения этого недостатка в работе предлагается способ повышения точности измерения социально-экономического процесса на основе экспертной оценки. Разработана математическая модель и алгоритм компенсации мультипликативной погрешности измерения. Предложена методика сбора информации социально-экономического процесса на основе экспертной оценки. Разработано устройство, позволяющее обработать полученную информацию и повысить точность измерительного процесса. Проведены исследования работы устройства повышения точности результатов измерения экспертной оценки с помощью моделирования на базе системы компьютерной математики Mathcad.

В статье рассмотрены временные ряды динамики показателя RUONIA, ключевой ставки Банка России, денежной массы, инфляции за период с января 2010 года. В ходе исследования применялись методы корреляционного анализа, а также анализа временных рядов, была произведена проверка мультиколлинеарности, выявлена автокорреляция. Разработанная модель прогноза значения RUONIA основывается на значении действующей ключевой ставки Банка России, динамике денежной массы, а также на предыдущем значении RUONIA. Модель позволяет «предугадывать» значение RUONIA с целью принятия более обоснованных финансовых решений.

Исследование посвящено описанию актуальных проблем киберугроз для экономических агентов. Разработана модель деятельности компании, предоставляющей услуги по обеспечению информационной безопасности. Изучены различные ситуации, связанные с ликвидацией последствий киберугроз клиентов и позволяющие осуществить планирование деятельности с учетом различных случайных факторов.

Цель исследования – оценить современное состояние ледника Федченко в условиях изменения климата.

Проведена оценка состояния ледника Федченко за период 1977-2020 годов с помощью снимковых спутников Landsat – 2, 7 и Sentinel – 2A была проведена оценка состояния ледника Федченко, а также был проведен ретроспективный анализ с 1933г. Научная новизна работы заключается в том, что за последние 50 лет впервые проводится подробное описание ледника и его состояния в ходе глобального потепления, что позволяет определить стратегии и перспективы исследования л. Федченко. В статье показано, что в зоне абляции наблюдается серьезная деградация и выявляются крупные ледниковые озера. Прогнозы на основе моделей вызывают озабоченность. Автором подчеркивается, что необходимо возобновить систематические экспедиционные и стационарные изучения ледника Федченко.

Обоснование. Обработка изображений используется в измерительных системах технического зрения, которые широко распространены в промышленной сфере. Одной из актуальных задач при обработке является совмещение изображения. Методы совмещения должны выполнять два основных требования: удовлетворительное качество совмещения и приемлемое для практики время обработки. Одним из методов, соответствующим этим требованиям, является итерационное совмещение.

Цель. Исследование размера области (рабочей зоны) для значений параметров первоначального приближения, которое обеспечивает удовлетворительное совмещение. Размер области определяет быстродействие итерационного алгоритма.

Методы. Определение размера рабочей зоны проводилось экспериментальным путем: корреляционным анализом и статистическим способом.

Результаты. Эксперименты показали, что при использовании шага прореживания, не превышающего 1/10 от размеров совмещаемого фрагмента изображения, вероятность корректного совмещения практически равняется единице. При превышении этого порога вероятность уменьшается.

Заключение. Установлен размер рабочей зоны итерационного метода совмещения изображений. На основании полученных результатов можно проводить проектирование алгоритмов обработки и прогнозировать время обработки. Метод совмещения был внедрен в систему технического зрения для распознавания фиксаторов контактных проводов на железной дороге, совмещение изображений в этой системе проводится в режиме реального времени.

Рассмотрены вопросы моделирования флотационной очистки сточных вод от ионов металлов и взвешенных веществ с гидрофобной и гидрофильно-гидрофобной поверхностью. Отдельные результаты теоретических исследований подтверждены экспериментальными данными. Описан также сочлененный процесс флотации и отстаивания, которые осуществляются независимо друг от друга. При этом в осадок выпадают частицы загрязнений не только из исходной сточной воды, но и из пенного слоя при отрыве частиц от газовых пузырьков. Эти явления приводят к тому, что содержание частиц загрязнений в пенном слое с течением времени уменьшается. Получены решения в аналитическом виде, которые достаточно точно моделируют сопутствующий процесс.

В статье рассматривается явление сопряжения публицистического дискурса и искусствоведческого дискурса в статьях рубрики «Арт», представленной на страницах двух разноязычных государственных газет - франкоязычной Le monde и русскоязычной «Российская газета». Выявлено наличие различного количества размещенных в рубрике «Арт» статей за идентичный период, что обусловлено актуальностью тематики статей рубрики для французского и российского общества. Определено, что в проксемно-темпоральном сегменте информативного кода статей двух газет превалируют хронемы, среди которых точечные хронемы, предельные хронемы, пролонгированные хронемы, обобщающие хронемы. Проксемные маркеры менее частотны по сравнению с темпоральными маркерами. Установлено, что в таксономической сравнительно-сопоставительной модели дискурса проксемно-темпоральный сегмент информативного кода в материале на французском и русском языках обладает одинаковым свойством: этот сегмент сопряжен с лингвокультурным сегментом, выраженным лингвокультуремами, что предопределяет синергию двух типов дискурса в статьях рассмотренной рубрики «Арт» в разноязычных газетах.

в работе предложен новый подход к построению элементно-адаптивных расчетных сеток, сгущающихся к элементам конструкций свайного фундамента. Построенные расчетные сетки ориентированы на использование в численных алгоритмах для проведения компьютерного мо- делирования температурных полей в грунте в области свайных фундаментов зданий северных городов, находящихся в криолитозоне. Особенностью таких свайных фундаментов является наличие в них разномасштабных элементов, таких как сваи и сезонно-действующие охлаждающие устройства. Присутствие таких элементов создает проблемы, связанные с построением расчетной сетки. Качество новой расчетной сетки проверялось путем сравнения численных данных компьютерного моделирования с данными температурного мониторинга в термометрической скважине для конкретного жилого здания в городе Салехарде. Построенная расчетная сетка также сравнивалась с использованной ранее геометрически-адаптивной сеткой с выделенными зонами сгущения узлов. Результаты численных экспериментов выявили преимущество новой расчетной сетки перед старой. Было показано, что сетки, построенные с помощью нового подхода, позволяют повысить точность численных расчетов по нахождению тепловых полей в грунте в области свайного фундамента, уменьшить используемую машинную память и время счета.

в данной работе рассматривается усредненная по глубине модель движения вязкой жидкости, предназначенная для компьютерного моделирования распространения вулканических лав. Описываются математические свойства модели, методы ее аппроксимации и алгоритмы численного решения, ориентированные на применение современных гибридных вычислительных кластеров. Математическая модель представляет собой систему уравнений гиперболического типа, которая отражает законы сохранения массы и импульса в приближении тонкого слоя. Данные рельефа, реологические свойства жидкости и экструзия вещества из кратера задаются как неоднородные члены в системе. Предлагаемая математическая модель имеет преимущество вычислительной эффективности из-за ее двумерности и включения высоты свободной поверхности в качестве переменной в основные уравнения. В работе обсуждаются параллельные компьютерные реализации рассматриваемой модели на основе OpenFOAM (MPI), OpenMP и OpenACC. Компьютерные коды реализованы на вычислительных кластерах с общей и распределенной памятью на CPU и GPU под управлением ОС Linux. Проведены верификация кодов на аналитическом решении задачи и профилирование кодов для многоядерных CPU с общей памятью и GPU.

в данной работе представлен подробный математический анализ динамики четырехколесного мобильного робота с амортизирующим шасси, предназначенного для передвижения по сложным рельефам, включая наклонные и неровные поверхности. Разработана нелинейная математическая модель системы на основе лагранжевой механики второго рода, которая учитывает кинетическую и потенциальную энергию корпуса робота и элементов подвески, силы демпфирования, контактные взаимодействия колес с поверхностью, а также нелинейные геометрические зависимости компонентов подвески. Модель учитывает нелинейные динамические эффекты, возникающие при движении по наклонным поверхностям и преодолении препятствий. Проведена оптимизация параметров подвески и системы управления с использованием современных методов оптимизации, направленная на мини- мизацию вибраций корпуса, обеспечение устойчивого движения и повышение энергоэффективности робота. В отличие от предыдущих исследований, предложенный подход включает комплексную оптимизацию параметров системы с учетом ограничений прочности элементов подвески и требований к динамическим характеристикам робота. Полученные результаты позволяют провести всесторонний анализ динамики системы, оптимизировать конструкцию и параметры управления для повышения эффективности и надежности мобильного робота при движении по сложным и неструктурированным поверхностям. Разработанная модель может быть использована для имитационного моделирования, разработки прототипов и создания робототехнических систем с улучшенными характеристиками, что открывает новые перспективы в области мобильной робототехники и систем управления.

проведен анализ и обобщение предпосылок, используемых для моделирования плазмы индукционного разряда в диапазоне условий, характерном для реакторов реактивно-ионного травления кремния и его соединений. Подтверждено, что применение функции Максвелла для энергетического распределения электронов обеспечивает корректное описание кинетики процессов под действием электронного удара. Показано, что реализация как прямого (основанного на решении уравнений химической кинетики с привлечением данных зондовой диагностики плазмы в качестве входных параметров), так и самосогласованного (дополненного уравнениями баланса вкладываемой мощности и скоростей процессов ионизации/рекомбинации заряженных частиц) алгоритма моделирования обеспечивает удовлетворительное согласие результатов расчета с данными независимых экспериментов. Приведены примеры сравнения расчета с экспериментом для плазмы Ar, Cl2 и CF4. Отмечено, что применение самосогласованного алгоритма в сложных многокомпонентных системах затруднено отсутствием или низкой достоверностью данных по сечениям процессов под действием электронного удара и транспортным характеристикам (коэффициентам диффузии, подвижностям) нестабильных продуктов плазмохимических реакций.