МГТУ им. Н.Э. Баумана (статьи)

Рассмотрены и проанализированы общие сведения о выборе покрытий и методов поверхностного упрочнения деталей пар трения. На основе общих рекомендаций по выбору поверхностных слоев материалов, учитывающих условия работы пар трения, проведен анализ режимов нагружения и подбор покрытий пары трения поршень — отверстия блока цилиндров аксиально-поршневой гидромашины. Установлено, что для рассматриваемой пары трения можно рекомендовать фторопластовое покрытие.

Изложены актуальные аспекты разработки системы управления беспилотными летательными аппаратами на примере перспективных летательных аппаратов. Рассмотрены общие принципы построения бортового комплекса управления, в частности аппаратной реализации системы автоматического управления на микроконтроллерных платформах Arduino и Raspberry Pi. Кроме того, представлены наиболее распространенные и перспективные пути по обеспечению бесперебойной и надежной связи беспилотных летательных аппаратов с командным пунктом, а также пути парирования рассмотренных и нерассмотренных нештатных ситуаций.

Представлены основные технические решения, направленные на повышение функциональных возможностей и точности наведения радиотелескопа, взамен морально и физически устаревшей системы управления. Вместо двухдвигательных электроприводов азимутальной и угломестной оси с двигателями постоянного тока и многоступенчатыми редукторами предложено использовать однодвигательные приводы на основе трехфазных асинхронных двигателей с одноступенчатым редуктором. Все элементы новых приводов имеют безлюфтовые (бесшпоночные) соединения. Для организации обратной связи предложено устанавливать цифровые датчики абсолютного отсчета, а для управления электродвигателями —векторные преобразователи частоты. Испытания усовершенствованного радиотелескопа подтвердили правильность принятых технических решений.

Рассмотрена адаптивная система управления исполнительным приводом промышленного робота на базе двигателя постоянного тока. В этой системе автоматически настраиваются режимы работы привода в зависимости от нагрузки на валу двигателя обота. Привод осуществляет перемещения по одной из степеней подвижностей промышленного робота; специфика его функционирования такова, что изменениями приведенного к валу двигателя момента инерции можно пренебречь. С учетом собенностей работы привода сформулированы цели управления, выбран дополнительный критерий управления, обеспечивающий системе заданные адаптивные свойства, предложен подход к реализации управления, выработана структурная схема истемы управления. Разработаны алгоритмы самонастройки и оценки момента сопротивлений на валу двигателя. Получены дифференциальные уравнения, описывающие работу адаптивного исполнительного привода, приведены результаты сследований его работы. Предлагаемая система управления позволяет осуществлять адаптацию к нагрузке на исполнительном уровне, сохраняя устойчивую работу и заданное качество функционирования привода.

Одним из способов торможения возвращаемого аппарата является применение тормозных двигательных установок. Независимо от конфигурации этих установок при истечении струй и взаимодействии их с набегающим потоком образуется сложная пространственная картина течения, приводящая к изменению аэродинамических характеристик аппарата, что требует дополнительного изучения. В статье представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований обтекания модели возвращаемого аппарата с работающей тормозной двигательной установкой при транс и сверхзвуковых скоростях набегающего потока. Выполнен газодинамический анализ конфигурации ударных волн, структуры течения, режимов истечения струй и влияния этих режимов на аэродинамические характеристики аппарата; проанализировано изменение донного давления. Также представлены результаты численного моделирования при использовании различных расчетных схем в сравнении с экспериментом, получено удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных.

Проведен анализ наиболее значимых изобретений в области несущих систем транспортных средств среди ведущих мировых автопроизводителей и производителей автомобильных компонентов. Описаны наиболее рациональные и технологичные конструкции рам, поперечин, лонжеронов, подрамников. Пояснены основные подходы, примененные к их разработке. Уделено внимание различию несущих систем транспортных средств с зависимой и независимой подвесками. Описаны конструктивные решения, обеспечивающие необходимую прочность, долговечность и защиту компонентов и узлов в процессе эксплуатации транспортных средств. Сформулированы основные тенденции и направления развития в области несущих систем грузовых автомобилей.

Рассмотрена задача доверительного оценивания показателей надежности системы с нагруженным резервированием внутри различных подсистем по результатам испытаний ее компонентов (элементов, подсистем). Получены асимптотические (для случая высокой надежности) выражения для доверительных границ функции надежности системы.

В МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан аппаратно-программный комплекс для моделирования и отработки роботизированных операций захвата и перемещения объектов. Представлены структура, алгоритмы функционирования и программное обеспечение аппаратно-программного комплекса для решения задач автоматического захвата объектов манипулятором, оснащенным схватом с тактильным очувствлением. Приведены примеры выполнения операций автоматического захвата недеформируемых объектов прямоугольной формы.

В статье представлена автоматизированная система тестирования T-BMSTU,созданная в МГТУ им. Н.Э. Баумана для проверки программ, которые разрабатывают студенты в рамках проведения практических занятий по программированию. Описаны оставные части системы, принципы их работы, их интеграция с внешним программным обеспечением. Уделено внимание вопросам развертывания системы. Рассмотрены методические и организационные аспекты ее внедрения в учебный процесс. казаны преимущества и недостатки подготовки профессиональных программистов с использованием системы T-BMSTU. Обсуждаются возможные подходы к преодолению указанных недостатков, а также направления дальнейшего развития системы.

Предложен способ разделения нагрузки, действующей в потоке аэродинамической трубы на масштабные модели летательного аппарата (ЛА) с шасси на воздушной подушке в процессе экспериментов над экраном при колебаниях моделей на динамическом стенде по высоте, крену, тангажу и рысканию. Нагрузки делят на группы внешних сил и моментов: аэродинамические, от работы маршевого двигателя силовой установки, от входного импульса в вентилятор нагнетательного аппарата, от воздушной подушки, от элементов гибкого ограждения при контакте с поверхностью взлетно-посадочной полосы. Разделение нагрузок на составляющие обеспечивает возможность выбора оптимальных параметров элементов ЛА. Приведен алгоритм обработки измеряемых тензовесами сил и моментов, позволяющий исключить взаимовлияния показаний каналов тензовесов и определить основные компоненты аэродинамических стационарных и нестационарных производных, необходимые для формирования математической модели устойчивости и управляемости этих объектов в различных режимах их движения.

Основной задачей теории декомпозиции булевых функций являются разработка и исследование методов разложения произвольной булевой функции, зависящей от большого числа переменных, на систему функционально связанных булевых функций, каждая из которых зависит от меньшего числа переменных. С задачей декомпозиции тесно связана задача минимизации булевых функций, т. е. задача о нахождении такого аналитического представления функции, при котором число букв в нем минимально. Рассмотрена задача синтеза дискретных управляющих систем на основе формул. Разработан метод синтеза булевых формул, предназначенный для эффективного построения схем из функциональных элементов, в том числе и для схем минимальной сложности. Полученный алгоритм может быть реализован с помощью параллельного программирования.

Пленки из несовместимых полимеров полиметилметакрилат – полистирол имеют низкую адгезию и межслоевую прочность. Использование сополимеров улучшает адгезию между слоями и прочность при расслоении многослойных пленок. Переплетение слоев вследствие нарушения регулярности морфологии также повышает межслоевую прочность. Для испытания пленок с низкой межслоевой прочностью целесообразно использовать метод кручения. Фрикционная микроскопия поверхности расслоения пленок позволяет выявить механизм сцепления между слоями.

Представлены результаты управления химическим составом морской воды путем регулирования значения pH, функционально связанного с концентрацией CO2 в морской воде и продуктов ее диссоциации. Установлены аналитические зависимости для остроения двумерных сечений поверхностей отклика, описываемых уравнением регрессии второго порядка. Полученные результаты позволяют точнее прогнозировать и рассчитывать компоненты морской среды, определяющие ее равновесие, для редотвращения деструкции в гидравлических системах и устройствах, использующих морскую воду в качестве технологической жидкости.

Рассмотрены алгоритмы учета погрешности исходной информации в задачах оптимизации систем, обладающих сетевой структурой. На примере задачи о максимальном потоке показаны особенности применения алгоритмов.

Исследована проблема отвода теплоты, образующейся при работе электронных изделий. Проведен ряд экспериментов, подтверждающих эффективность применения микронасосов в качестве охлаждающих устройств для полупроводниковых приборов, компьютеров, видеокарт, лазеров, светодиодных систем освещения и т. д. Выявлены некоторые особенности использования микронасосов. Полученные результаты важны при разработке интегрированных систем (в том числе и по технологии MEMS).

Рассмотрены различные состояния базы данных (снимки), которые отражают различные состояния объектов реального мира, изменяющихся со временем под влиянием нешних факторов. Показано, что в таких системах все хранимые в базе данные являются актуальными в момент выполнения соответствующих запросов и хранят единственное текущее) состояние объектов предметной области. Последнее свойственно большинству современных реляционных баз данных. Указано существование множества редметных областей, в которых необходимо хранить историю изменения структуры базы данных и самих данных. В таких системах сложно выполнить запрос к изменяющимся анным и определить ограничения целостности, которые содержатся в нескольких состояниях базы данных. Одним из путей решения подобных задач является применение етемпоральной модели базы данных и расширение функциональности языков запросов. Предложено провести преобразование нетемпоральной модели базы данных к емпоральной посредством добавления временных отметок к данным для хранения их истории. Это достигается введением в базу данных новых кортежей, в которых может зменяться значение только одного атрибута, что приводит к избыточности хранения информации. В статье дан анализ и оценка избыточности хранения информации в темпоральных реляционных базах данных.

Рассмотрен алгоритм исследования устройств, динамика которых описывается нелинейными дифференциальными стохастическими уравнениями. Метод исследования основан на замене стохастической задачи эквивалентным семейством детерминированных задач, полученным по разработанной методике, что позволяет с необходимой точностью вычислять вероятностные характеристики случайных процессов систем управления. Алгоритм исследования обладает высокой степенью универсальности, не накладывает ограничений на стационарность и законы распределения случайных сигналов и случайных параметров системы управления, позволяет вычислять не только моментные характеристики, но и вероятности. Точность расчета вероятностных характеристик определяется количеством выборок случайных величин, полученных детерминированным способом.

Предложен алгоритм расчета нелинейных систем управления, основанный на представлении процессов в форме разложения по базисной системе функций, и использования аппарата структурных преобразований, а также методов математического программирования. Алгоритм метода предполагает замену каждого звена системы управления матричным оператором. Особенностью алгоритма является процедура вычисления эквивалентных матричных операторов нелинейных элементов с помощью итерационных схем. Критерий эквивалентности — равенство ыходных сигналов нелинейного элемента и эквивалентного ему линейного элемента, заданного матричным оператором, при отработке конкретного входного сигнала. Такой подход позволяет перенести задачу синтеза уже на класс линейных систем. На примере радиоэлектронной системы автоматического управления подробно рассмотрен алгоритм расчета, приведены его результаты, показывающие точность решения задачи.

Управление распределенными системами является сложной проблемой, решение которой требует построения адекватных математических моделей, включая модели, учитывающие воздействие случайных факторов. В статье описаны алгоритмы татистического анализа систем с распределенными параметрами в постановке задачи Гурса и параметрической идентификации в смысле определения статистических характеристик случайных параметров этих систем. Оба метода основаны на спользовании так называемых проекционных моделей, которые являются результатом проекционной аппроксимации исходных непрерывных моделей, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных со случайными оэффициентами. Указанная аппроксимация выполняется с использованием матричных операторов. Ключевым моментом является процедура аналитического усреднения стохастического оператора системы, основанная на приближенном редставлении данного оператора в виде матричного ряда. В результате получается усредненная проекционная модель системы с распределенными случайными параметрами. Задача идентификации неизвестных статистических характеристик случайных параметров математической модели сводится к задаче минимизации квадратичного функционала, вычисляемого с использованием усредненной проекционной модели. Рассмотрен пример решения задачи идентификации математического ожидания и дисперсии одного случайного параметра модели стохастической системы. Использование усредненных проекционных моделей позволяет строить эффективные вычислительные алгоритмы решения задач статистического анализа и параметрической идентификации. Данные алгоритмы допускают араллельную реализацию.

Проведен анализ влияния распределения напряжений на характер распределения гидридов в циркониевых оболочках твэлов дисперсионного типа. Показано, что в оболочках твэлов под воздействием растягивающих напряжений может происходить ереориентация гидридов циркония, обусловливающая появление радиально ориентированных гидридов и охрупчиванию оболочки при расхолаживании твэла. Определены значения растягивающих напряжений, при которых ориентация гидридов меняется с тангенциальной на радиальную.

Сформулированы основные цели и задачи системы контроля и управления доступом (СКУД). Показаны типовые структуры СКУД. Проведен сравнительный анализ различных вариантов реализации СКУД, даны основные рекомендации по выбору средств и систем контроля доступа. Сделаны выводы о преимуществах внедрения СКУД для обеспечения безопасности предприятий, дана оценка перспективам их развития.

Рассмотрены составные элементы управления знаниями. Выделен действующий процесс глобализации мирового бизнеса и, как следствие, — значимость заграничных командировок сотрудников и передача полученного опыта и знаний в компанию. ены важность процесса формирования знаний в компании и зависимость данного процесса от качества источников информации. Представлены проблемы, с которыми сталкиваются сотрудники на различных этапах заграничной командировки, и инструменты их решения организацией. Проведен анализ факторов, влияющих на управление знаниями и их передачу сотрудниками предприятий после заграничных командировок и стажировок.

Выполнен анализ передовой практики внедрения энергетически эффективных технологий в скандинавских странах с социально ориентированной рыночной экономикой (Дания, Финляндия, Швеция). Эффект от политики энергосбережения в каждой стране оценен в динамике с помощью индекса энергетической эффективности ODEX. Рассмотрены основные факторы, повлиявшие на снижение индекса энергетической эффективности. Обобщен опыт решения энергетических проблем при отсутствии удорожания жизни для населения. Рассмотрены внедренные на данный момент в Российской Федерации проекты по повышению энергоэффективности. Выявлены основные проблемы, присущие рассматриваемой отрасли в России на сегодняшний день. Осуществлена оценка перспектив использования скандинавского опыта для решения проблем энергетической эффективности в России.

Сделан подробный анализ развития светотехники и ключевых этапов создания источников света, приведена их классификация. На основе сравнения сроков службы,светоотдачи, КПД, индекса цветопередачи основных видов ламп, использующихся для освещения, обоснованы эффективность, экономичность и перспективность светодиодных ламп. Проведен анализ рынка светотехники, крупнейших производителей светодиодной продукции как в России, так и за рубежом. Обоснованы темпы роста рынка светодиодной продукции в России и в мире, определены перспективы развития рынка как светодиодной продукции, так и светотехники в целом.

Рассмотрены основные виды и формы международной производственной кооперации в авиастроении и их назначение. Доказана целесообразность использования международной научно-производственной и производственной кооперации в авиастроительной промышленности на примере ЗАО «Гражданские самолеты Сухого». Исследовано использование международной кооперации у основных конкурентов по продукту. Рассчитана доля себестоимости изделия, принадлежащая зарубежным поставщикам. Указаны основные тенденции развития кооперации в российской авиастроительной промышленности.

Представлена классификация основных инструментов бережливого производства, рассмотрены ключевые характеристики кайдзен, 5С, карт потоков создания ценности и всеобщего обслуживания оборудования. Дана оценка эффектов, которые обеспечиваются каждым из этих инструментов, с привязкой к направлениям политики промышленного предприятия.

Рассмотрены проблемы повышения эффективности и надежности радиоэлектронного оборудования. Проведен анализ и синтез существующих отечественных и зарубежных методических подходов при испытании радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), физики отказов с точки зрения оценки показателей надежности. Обоснованы целесообразность и направления совершенствования и внедрения РЭА в разрабатываемый в настоящее время комплекс государственных стандартов для проектирования радиолокационных систем. Показано место и роль физико-математических наук в теории надежности и случайных процессов. Исследованы вопросы наработки до отказа и интенсивности отказов. Выявлены области безопасной работы и механизмы деградационных отказов. Проведен анализ эффективных методов стабилизации поверхностного заряда в радиоэлектронных структурах, моделей усталостного разрушения контактных соединений в полупроводниковых приборах, а также анализ исследований микроскопических контактов алюминиевого проводника в интегральных схемах. Изучен механизм отказа алюминиевых межсоединений и токопроводящих элементов в зависимости от конструктивных особенностей и технологических режимов, а также отказ мощных транзисторов при рассогласовании нагрузки. В целях выявления дефектных приборов РЭА рассмотрено влияние ионизирующих излучений на деградацию электрических параметров интегральных схем и воздействие радиации. Изучены отказы кремниевых планарных транзисторов с помощью гамма-обработки, механизм старения керметных резисторов, отказы непроволочных переменных резисторов. Предложены методы физического прогнозирования отказов конденсаторов. Исследованы причины отказов высоковольтных керамических малогабаритных конденсаторов и высоковольтных высокочастотных керамических конденсаторов, а также влияние термоупругих напряжений как причины механической деструкции. Проведен анализ механизмов нарушения электрической прочности керамических конденсаторов высокого напряжения.

Проведен анализ наиболее значимых изобретений в области систем централизованной подкачки шин транспортных средств. Описаны наиболее интересные конструкции данных систем, пояснены основные подходы, использованные при их разработке.

Проведен анализ наиболее значимых изобретений в области систем подрессоривания транспортных средств. Описаны наиболее интересные конструкции этих систем. Пояснены основные подходы, примененные при их разработке.

Проведен анализ наиболее значимых изобретений в области ведущих мостов транспортных средств. Описаны наиболее интересные конструкции мостов и главных передач, колесно-ступичных узлов, карданных валов и механизмов блокировки дифференциалов. Пояснены основные подходы, примененные при их разработке.

Предложено для увеличения селективности и надежности химического экспрессанализа веществ одновременно использовать несколько спектров схожей или различной физической природы, расширить применение метода наименьших квадратов для многодиапазонной методики, для выравнивания вкладов от всех используемых спектров в целевой функции нормировать их либо на величину измеренного спектра, либо на величину эталонного спектра. На основе целевых функций невязки измеренных спектров с эталонными получен классификатор, позволяющий проводить экспресс-анализ веществ. Приведена методика использования для статического фурье-спектрометра видимого и ближнего ультрафиолетового диапазонов для регистрации веществ. Проанализирована эффективность классификаторов путем построения ROC-кривых и выбран оптимальный алгоритм. Полученные результаты могут быть применены для увеличения надежности работы приборов экспресс-анализаторов, а также мобильных лабораторий и комплексов химического мониторинга окружающей среды.

Проанализирован специфичный для параллельных колоночных хранилищ данных план запроса со скрытым соединением. Приведено преобразование Лапласа — Стилтьеса времени обработки запроса с подобным планом в параллельном колоночном хранилище данных. Выполнено сравнение среднего времени выполнения запроса со скрытым соединением и пересечением NLJ.

Рассмотрен метод визуализации поведения человека вербальной и невербальной форм, представляющих собой данные большого объема. Приведены модель и алгоритм визуализации этих данных с использованием метода параллельной агрегации. Предложена агрегирующая функция, выполняющая поиск экстремумов блоков данных с помощью модернизированного алгоритма «reduction tree», что позволяет приблизить сложность алгоритма к минимальной. Оптимизация осуществлена за счет отображения данных в глобальную память видеопроцессора, большей нагрузки каждого потока и использования меньшего количества потоков в одном блоке. Представлены результаты сравнительного анализа пропускной способности центрального процессора и двух типов графического процессора, выполняющих предложенный алгоритм.

Рассмотрены существующие алгоритмы обработки запросов к дедуктивным базам данных, основанных на языке Datalog. Наиболее эффективный из них — рекурсивный алгоритм «запрос-подзапрос» (QSQR) — реализован в составе прототипа интерфейса программирования приложений.

Рассмотрены алгоритмы, позволяющие для подготовленного ландшафта предоставить один из возможных вариантов пути из одной точки в другую на географической карте с учетом особенностей проходимости местности. Описаны методы, которые условно можно разделить на следующие классы: алгоритмы поиска кратчайшего пути (Дейкстры), алгоритмы поиска субоптимального пути (A* и его модификации, в частности Theta*), алгоритмы постобработки маршрутов (удаление точек, лежащих на одной прямой, Line of Sight). Особое внимание уделено эвристическим алгоритмам, позволяющим найти близкий к оптимальному и в достаточной степени реалистично выглядящий маршрут. Описаны способы интерпретации ландшафта. Представлены выводы о применимости отдельных алгоритмов и их комбинаций. Сделан вывод о целесообразности использования различных алгоритмов на этапах построения предварительного варианта маршрута и его оптимизации. Произведен анализ различных методов поиска пути: их длины, сложности, числа точек поворота, суммарного угла отклонения.

Предложен подход, позволяющий автоматически получить оценки вычислительной, временной и емкостной сложности структурных алгоритмов решения задач структурного анализа и синтеза, описанных в операциях над графами и/или множествами. Алгоритм реализует метод D-карт. Алгоритм оценки вычислительной и временной сложности предполагает рекурсивное распознавание базовых и производных структурных конструкций алгоритма с применением их инвариантов, расчет интегральных характеристик этих конструкций и свертку распознанных конструкций с назначением им соответствующих оценок. Оценка емкостной сложности алгоритма выполняется с использованием моделей задействованных структур данных.

Приводится обзор некоторых наиболее известных работ по регулированию процессов идентификации и аутентификации пользователей систем государственных услуг, электронной коммерции и информационных систем государственных органов. Анализ рассмотренных работ показывает необходимость создания отечественной нормативной базы по вопросам идентификации и аутентификации. При разработке регулирующих документов необходимо учитывать мировой опыт. В частности, требуется нормативное введение уровней гарантий аутентификации в зависимости от результатов оценки рисков для тех или иных государственных систем. При этом необходимо учитывать технологии аутентификации, используемые или планируемые к применению в указанных информационных системах.

Представлены первые результаты работы, посвященной исследованию процесса выгрузки трафика мобильных сетей через повсеместно развернутые сети Wi-Fi. Предложены варианты оптимизации этого процесса путем управления служебной нагрузкой. Разработан адаптивный алгоритм снижения объема служебной информации, учитывающий поведение абонента.

К числу основных компонентов любой методики относятся взаимосвязанные методы, ориентированные на успешное выполнение какой-либо деятельности. В статье рассмотрены проблемы разработки взаимосвязанных методов, ориентированных на решение основных задач проектирования реляционных баз данных, представленных в табличном виде. К этим проблемам относятся: приведение заполненных таблиц к реляционному виду, нормализация заполненных таблиц, назначение ключевых полей в заполненных таблицах, формирование связей между заполненными таблицами, объединение и разбиение заполненных таблиц, анализ применимости современных теоретических и практических разработок.

Исследуются асимптотические свойства оценки вероятности ошибок тестирования систем информационной безопасности при условии независимости тестов. Состояние системы информационной безопасности описывается тремя параметрами. Первый параметр – состояние средства информационной безопасности (работоспособное или неработоспособное), второй параметр – результат тестирования (средство признано работоспособным или неработоспособным) и третий параметр – номер средства информационной безопасности. Определены математическое ожидание и дисперсия оценки вероятности ошибки на основе полиномиального распределения оценок ошибок для каждого теста. Доказано асимптотически нормальное распределение оценки вероятности ошибки тестирования с определенными параметрами (математическое ожидание и дисперсия). Знание закона распределения оценки вероятности тестирования и его параметров позволяет построить доверительный интервал для искомой вероятности ошибки тестирования систем информационной безопасности.

Рассматриваются проблемы повышения эффективности функционирования автоматизированных систем управления (АСУ) бизнес-процессами. АСУ бизнес процессами рассматриваются с точки зрения сложных информационно технических систем, проводится анализ состояния современных разработок в области автоматизированного управления бизнес-процессами, выделяются наиболее перспективные на сегодняшний день подходы в области исследования и реализации решения проблем функционирования автоматизированных систем управления бизнес-процессами. Практическое решение проблемы интеграции средств и систем в рамках сложной информационно-технической системы посредством единого информационного поля в самом широком его понимании является одним из основных направлений развития АС бизнеса, существенным образом определяющим его эффективность и результативность. Интеллектуализация средств и систем будет являться одним из главных направлений развития сложных информационно-технических систем не только на ближайшую, но и отдаленную перспективу.

В современной теории движения граница управляемого криволинейного движения гусеничной машины определяется без учета ее колебаний. Получена формула скорости, критической по управляемости, с учетом колебаний машины. Действительная граница управляемого движения с учетом колебаний находится значительно ниже и зависит от параметров профиля пути, скорости машины и характеристики системы подрессоривания.

Выполнен анализ методов и алгоритмов обработки изображений в системах технического зрения промышленных роботов. В первой части работы на основе численного эксперимента по распознаванию образов деталей на основе анализа контуров их изображений показано, что предложенный комбинированный алгоритм сегментации обеспечивает более высокую эффективность, чем алгоритм Канни. Вторая часть работы посвящена методам измерения размеров и перемещений объектов, а также алгоритмам оценки размеров и перемещений. Выявлены достоинства и недостатки оптимального алгоритма и алгоритма «Центр масс» и проведены экспериментальные исследования. Полученные результаты могут быть применены для решения задач, возникающих при разработке систем технического зрения промышленных роботов, таких как сортировка, а также определение ориентации объектов в рабочей зоне при механической обработке и оперативном контроле размеров обрабатываемых деталей.

Приведены результаты исследования эмоционального отношения учащихся к учению и анализ условий, необходимых для роста мотивации к освоению естественных наук и формирования научной картины мира. Для сравнения результатов психолого-педагогических исследований с результатами академических исследований использованы материалы Государственной итоговой аттестации по физике в основной средней школе. Исследования проводились на базе лицея № 1580 при МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва), где осуществляется профильная физико-математическая подготовка учащихся. Показано, что ведущим мотивом к учению у старшеклассников можно считать осознание социальной необходимости образования.

Анализ чувствительности является неотъемлемой частью процесса создания конструкций высокого совершенства. Для размеростабильных композитных космических конструкций важен подбор структур, отличающихся малой чувствительностью к разбросам характеристик материалов слоев и отклонениям конструктивно-технологических параметров. На базе проведенного анализа чувствительности могут быть обоснованно назначены требования к входному контролю материала, а также система допусков и предельных отклонений. В статье выведены формулы для условий нечувствительности к разбросам характеристик материалов типичных композитных структур. Приведены результаты исследования возможностей сочетания требований размеростабильности и нечувствительности. Дана оценка опасности появления сдвиговых деформаций при нагреве-охлаждении многослойного материала вследствие неточности укладки отдельных слоев. Приведены рекомендации по выбору композитных структур для высокоточных конструкций космической техники, для которых малые значения коэффициентов линейного термического расширения сочетаются с низкой чувствительностью к отклонениям различного рода.

Рассмотрены бесконтактные и контактные способы измерения тепловых потоков. Выполнен их сравнительный анализ и отмечены преимущества контактных способов, основанных на решении обратных задач теплопроводности. Показано, что корректность результатов теплофизического эксперимента во многом зависит от точности определения теплового потока. Достоинством методов, основанных на решении обратных задач теплопроводности, является возможность создания малогабаритных датчиков, конструктивно оформленных как элементы исследуемой системы. Это позволяет контролировать локальные значения теплового потока непосредственно в условиях натурного нагрева, причем на практике в некоторых случаях достаточно измерить изменение температуры датчика в одной его точке. Приведены результаты исследования погрешности измерения температуры чувствительного элемента датчика, предназначенного для определения теплового потока при интенсивном радиационном воздействии на нагреваемый объект.

Исследовано усиление интенсивности конвективного теплообмена и трения в окрестности критической точки сферы за счет эффекта завихренности при разных значениях числа Маха в набегающем потоке, числа Рейнольдса и энтальпийного фактора. Приведены аппроксимационные формулы для расчета степени усиления интенсивности конвективного теплообмена и трения за счет эффекта завихренности, построенные на базе результатов численного решения автомодельных уравнений ламинарного пограничного слоя (ПС).

Для 10 схем зеркально-линзовых объективов на основе двухзеркальной системы Кассегрена и двухлинзового компенсатора, линзы которого расположены перед первым зеркалом, между первым и вторым зеркалами и после второго зеркала, предложено предварительную оценку ожидаемого качества изображения объектива проводить сравнением с качеством изображения двухзеркальных апланатических и изопланатических систем с аналогичными оптическими характеристиками. Рассмотрение ограничено сверхсветосильными и узкоугольными объективами с относительными отверстиями до 1:0,8 и угловыми полями в пространстве предметов до 6° и 10°.

В статье рассмотрены алгоритмы коллаборативной фильтрации, используемые в рекомендательных системах. Проведен сравнительный анализ данных алгоритмов с точки зрения критериев точности полученных результатов и быстродействия. Даны рекомендации по их использованию в конкретных случаях.

В статье рассматриваются варианты оптимизации пространственной компоновки схем усиления и обработки сигналов кремниевого преобразователя давления с целью уменьшения занимаемого объема с последующей трассировкой проводников и адаптацией линий связи, а также с целью повышения надежности всего модуля. Предложены различные модификации пространственных компоновок схем обработки сигналов датчиков давления, выполненных в виде микропроцессорных систем, состоящих из печатных модулей, систем на базе специализированных микроконтроллеров с размещением на керамической подложке и систем, реализованных с применением технологий трехмерной интеграции. Также рассматриваются способы решения задачи размещения элементов на ограниченной площади с оптимизацией по критериям минимальной суммарной длины соединений и минимального теплового перегрева. Выполняется анализ существующих алгоритмов размещения, методов расчета теплового режимов приборов, модификаций генетических алгоритмов. Рассматривается вариант компоновки блока управления датчиком давления на основе генетического алгоритма. Также приводится пример модели теплового распределения. Моделирование теплового режима проводится на основе последовательного использования тепловых и математических моделей, соответствующих различным уровням иерархии электронной аппаратуры.