Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом

Методические указания содержат описание выполнения лабораторных работ по дисциплине «Автоматизированный электропривод рабочих машин и технологических установок» на стенде ПАиЭП-СК, раздел «Электрический привод».

Одно из направлений развития интернета вещей (IoT) – построение всепроникающих сенсорных сетей, основу которых составляют беспроводные самоорганизующиеся сети (БСС). Их свойства зависят от способа размещения узлов и их поведения. Одной из основных характеристик является связность сети, отражающая возможность предоставления услуг. Приводятся результаты исследования связности БСС при различных способах размещения узлов. Получены зависимости связности от основных параметров сети

Представлен анализ возможностей использования рекомендаций CCSDS при построении отечественных космических радиолиний, предназначенных для передачи телеметрической информации, в условиях отсутствия необходимых отечественных стандартов телеметрии. Показаны преимущества и проблемные вопросы, связанные с использованием рекомендаций CCSDS в отечественной практике. Наиболее важные особенности имеющих силу рекомендаций CCSDS связаны с комплексированием методов действий над данными (сигналами) и данных (сигналов) с целью осуществления определенных функций, обеспечивающих значительные преимущества и используемых при построении космических радиолиний. Открываются хорошие перспективы получения этих преимуществ при построении отечественных космических радиолиний. Однако при этом нужно учитывать особенности российской практики построения космических радиолиний (имеются существенные отличия) и установленный CCSDS порядок использования рекомендаций CCSDS (в частности использования запатентованных технических решений)

Отмечено негативное влияние турбулентности атмосферы на системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Рассмотрены аппаратурные и алгоритмические технологии частичной коррекции атмосферного влияния. Предложен и обоснован новый алгоритм для восстановления неискаженного атмосферой изображения, обладающего дифракционным разрешением телескопа ДЗЗ в его широком поле зрения Предложенный алгоритм позволяет упростить и ускорить процесс получения изображения ДЗЗ, а при цифровой статистической обработке фрагментов одного зарегистрированного изображения позволяет определить и скомпенсировать его атмосферные искажения. Данный алгоритм обладает новизной и полезностью для его практического применения в системах ДЗЗ.

Рассматриваются особенности формирования средних длинно-экспозиционных и средних короткоэкспозиционных изображений ДЗЗ, искаженных турбулентной атмосферой. Представлены аналитические выражения для средней длинно-экспозиционной и средней коротко-экспозиционной оптических передаточных функций (ОПФ) системы атмосфера–телескоп. Рассмотрены алгоритмы априорной пространственной фильтрации. Предложен и исследован адаптивный алгоритм последетекторной фильтрации средних изображений с формированием и максимизацией функций резкости изображения

В статье речь идет о результатах космического эксперимента, прошедшего с 15 по 18 февраля 2014 г. Основной задачей космического эксперимента была практическая отработка возможности передачи расширенного альманаха ГЛОНАСС для космических аппаратов с системными номерами более 24 С этой целью в ОАО «Российские космические системы» был разработан макет НАП станции сбора измерений СДКМ и специальное программное обеспечение контроля навигационных данных (СПО КОНД). Результаты космического эксперимента показали практическую реализуемость передачи расширенного альманаха ГЛОАНСС при существующей структуре кадра навигационного сообщения.

Рассмотрены автокалибровочные методы определения координат источников радиоизлучения амплитудно-фазовых ошибок в каналах цифровой антенной решетки неизменных в течение обработки данных с выходов антенной решетки, а также предложен алгоритм, имеющий в свой основе положения, используемые в методах. Проведены численные оценки определения координат источников радиоизлучения при наличии амплитудно-фазовых ошибок

В работе на основе метода интегральных уравнений проведен расчет характеристик плоского биконического вибратора, расположенного в свободном пространстве, и находящегося над идеально проводящим экраном бесконечных размеров

Для повышения теплопроизводительности и оптимизации использования петротермальной энергии, извлекаемой по способу «труба в трубе», необходимо процесс извлечения данного вида энергии автоматизировать. Управление рассматриваемым технологическим процессом можно осуществить при помощи комплекса современного оборудования, а именно: вычислительного блока, датчиков, регуляторов. Так как потребители могут быть различными, будь то производственные или коммунальнобытовые, то и потребности в энергии у них различны, например отопление, горячее водоснабжение, вентиляция, холодоснабжение. Соответственно и регулирование должно ориентироваться на задаваемые параметры и быть количественным, качественным или количественно-качественным

Анализируется нетрадиционный метод повышения эффективности работ газовой турбины с помощью впрыска воды на входе компрессора, когда все капли воды становятся паром в процессе сжатия в компрессоре с регенератором. Работа была выполнена для двухвальной газовой турбины типа GТ-85-2-H. Распыление воды происходило в воздухозаборнике перед компрессором газотурбинной установки. Результаты экспериментальных исследований показывают, что впрыск пара уменьшает температуру на входе турбины T3 на 2,3 − 5,19 %.

Рассматриваются результаты применения метода декомпозиции временных рядов электропотребления и метеофакторов, основанного на ортогональных разложениях, с целью установления скрытых взаимосвязей между этими рядами. Для разложений применяются методы и алгоритмы ортогонального дискретного вейвлет-преобразования. В качестве вейвлета используется альтернативный алгоритм, основанный на избыточной версии ортогонального дискретного вейвлетпреобразования Хаара, с глубиной разложения, равной трем. Представлены результаты кратномасштабного анализа по установлению визуальной взаимосвязи между различными компонентами ортогонального дискретного вейвлет-разложения временных рядов электропотребления, а также естественной освещенности и температуры воздуха для операционной зоны Кубанского регионального диспетчерского управления

Рассматриваются электрическая схема замещения магнитодиэлектрического датчика тока и система уравнений, описывающая схему замещения, на основании которых получено выражение для мгновенных значений вторичного напряжения магнитодиэлектрического датчика тока

В статье рассмотрены результаты эксперимента по исследованию шума бистатической радиотехнической системы. Проведен статистический и спектральный анализ полученных данных. Выполнено имитационное моделирование случайного процесса с характеристиками, близкими к полученным экспериментальным данным

Рассмотрена целесообразность применения современных порошковых материалов при создании магнитопроводов датчиков тока в устройствах диагностики коммутационных элементов электроустановок, предложена оптимальная аппроксимирующая функция основной кривой намагничивания порошковых материалов (Iron Powder) марки Magnetics (США), рассмотрен ряд дополнительных ограничений, накладываемых на аппроксимирующие выражения, с целью достижения максимально возможного совпадения экспериментальной кривой и аппроксимирующей функции

В работе представлены алгоритмы выявления стеганографического скрытия информации в JPEG изображениях. Рассмотрены методы анализа JPEG-файлов, основанные как на использовании статистических характеристик, так и на использовании особенностей формата JPEG, возникающих при декомпрессии.

Рассматриваются нестационарные режимы работы котлов ТЭС, в которых апериодические изменения температур одного элемента, вследствие неравномерности процесса горения твердого топлива, могут сопровождаться колебательными процессами изменения температуры другого элемента

Предложен алгоритм выбора оптимальных технологических режимов получения горячедеформированных порошковых материалов (ГДПМ), обеспечивающих высокую эксплуатационную надёжность деталей из них. Сформулированы задачи технологической подготовки производства ГДПМ, а также рекомендовано использование перспективного программного обеспечения, позволяющего разрабатывать конструкцию пористой порошковой заготовки с учётом особенностей статистического и динамического прессования и значения исходной пористости. Выявлены наиболее благоприятные условия сращивания, при которых движущая сила миграции незначительно превышает интегральную силу торможения

В работе для задач статистической радиотехники, получены аппроксимации финитных распределений в виде рядов по полиномам Якоби с весовой функцией, представляющей обобщенное бета-распределение. Найдены уравнения для расчета параметров полиномов Якоби и предложена методика их решения. Приведен пример аппроксимации финитного распределения. Произведено сравнение точности аппроксимации плотности вероятности первыми членами ортогонального ряда Якоби по евклидовой метрике и критерию омега-квадрат. Показано, что учет полиномов Якоби третьего и четвертого порядка достаточен для достаточно хорошей аппроксимации финитных распределений

Проведён синтез и анализа алгоритмов построения сверхразрешения изображений в условиях возникновения на изображениях локальных областей закрытия случайной формы. В основе алгоритмов лежат методы оптимальной фильтрации в блочной форме. Представлены результаты работы алгоритмов в различных условиях

проведен сравнительный анализ алгоритмов обнаружения прямоугольного импульса на фоне аддитивного гауссовского белого шума при реализации санкционированного и несанкционированного доступа к передаваемой информации. Предполагалось, что передаваемая информация заключается в факте наличия или отсутствия сигнала. Несанкционированный доступ стороннего наблюдателя осуществляется при полном или частичном незнании параметров сигнала. Степень скрытности передаваемой информации характеризуется параметром скрытности, определяющим увеличение порогового отношения сигнал/шум при несанкционированном доступе по сравнению с санкционированным

предлагаемый в настоящей статье алгоритм относится к разделу методов оценки канала распространения в системах связи, использующих orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) – ортогональное многочастотное мультиплексирование, а также single carrier frequency division multiplexing (SC-FDMA) – многочастотное мультиплексирование с единой несущей. Алгоритм может быть использован в аппаратуре базовой и абонентской станций в таких системах связи, как WiFi, LTE, LTE-A. В работе показано, что предложенный подход обеспечивает высокое качество оценки канала, близкое к потенциально достижимому при невысокой сложности алгоритма

В работе рассматриваются современные подходы к организации высокопроизводительных вычислительных систем с применением программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Показываются преимущества подобного рода систем и приводится пример их реализации на базе модульной платформы PXIe

В данной статье рассматривается метод аппроксимации плотностей вероятности временных характеристик трафика мультисервисной сети. Использование суммы затухающих экспонент позволяет распространить метод на аппроксимацию плотностей с « тяжелыми» хвостами

Предмет. Проведен анализ тенденций развития мирового рынка авионики. Основной тенденцией является постоянное обновление продукции за счет перехода на интегрированную модульную авионику (ИМА), позволяющую проводить модернизацию на эксплуатируемых летательных аппаратах за умеренные цены и в короткие сроки. Второй тенденцией является оптимизация бизнес-модели компаний по показателю прибыльности. Показано, что мировые лидеры производства систем авионики имеют в основном конгломератную бизнес-модель и диверсифицируют свою деятельность за счет участия в международных военных и гражданских проектах. Оптимизация бизнес-модели обеспечивает устойчивость этих корпораций на высококонкурентном рынке авионики Цели. Повышение экономической эффективности деятельности российских производителей авионики и авиационного оборудования за счет использования опыта построения бизнесмоделей мировых лидеров и их стратегий в конкурентной борьбе. Методология. Сравнительный анализ деятельности ведущих зарубежных и российских компаний, занимающихся разработкой и производством систем авионики. Подведение итогов и выработка рекомендаций. Результаты. Анализ показал, что российские компании, работающие в области авионики, сделали лишь первый шаг на пути создания конкурентоспособных на мировом уровне организаций, а именно – процедуру собирания активов. Следующими шагами должны стать снижение зависимости от гособоронзаказа путем развития гражданских секторов электроники, повышение инновационности продуктов компаний (выход на мировые рынки) и диверсификация для повышения экономической устойчивости компаний. Выводы. В условиях усиления конкуренции на мировом рынке авионики возможны альтернативные варианты бизнес-модели производства авионики в России, увеличение количества фирм-производителей (в том числе за счет создания сегментов авионики в смежных отраслях), развитие внутренней конкуренции в стране.

В процессе распространения гидроакустического сигнала наблюдаются изменения его структуры, которые могут быть разделены на амплитудные и фазовые. Говоря об изменении амплитуды, следует учитывать изменение уровня сигнала с увеличением расстояния от источника и флуктуации уровня сигнала из-за влияния многолучевого распространения волн и случайных изменений коэффициента передачи среды. Изменение уровня с увеличением расстояния от источника сигнала связано с расширением фронта и различного вида потерями. Анализ измерений характеристик гидроакустических сигналов показал, что соответствующие случайные процессы могут быть описаны на основе нормального распределения, которое встречается наиболее часто, и связанных с ним распределений Рэлея, Рэлея – Райса и логарифмически нормального. По результатам анализа предложена модель гидроакустического канала связи, в котором помехи имеют характер аддитивного шума с функцией плотности вероятностей близкой к функции плотности вероятностей гауссова процесса; флуктуации уровня и фазы сигнала проявляются незначительно – не более 20 % от среднего значения, их скорость существенно ниже скорости передачи. Результаты анализа могут найти применение при построении систем гидроакустической телеметрии

В журнале публикуются актуальные материалы, посвящённые проблемам топливно-энергетического комплекса РФ, действующим и разрабатываемым российским нормативным актам в сфере энергетики и трубопроводного транспорта, развитию российского и мирового рынков трубопроводной арматуры. Большое внимание уделяется насущным вопросам технического регулирования, борьбы с фальсифицированной продукцией, эффективности промышленного бизнеса, конструирования арматуры, развития технологий её производства, эксплуатации, диагностики и ремонта, а также обсуждаются глобальные проблемы мировой и российской экономики. АС активно взаимодействует с научно-промышленными ассоциациями, торгово-промышленной палатой РФ, российским союзом промышленников и предпринимателей, а также с ведущими российскими и зарубежными предприятиями, деятельность которых связана с производством, продажей и потреблением трубопроводной арматуры

Для эталонной конструкции конвейера с подвесной лентой и распределенным приводом выполнена серия численных расчетов, по результатам которой установлено влияние фрикционных и массо-габаритных конструктивных параметров подвесок на основные технические показатели конвейера. Сформулированы рекомендации по выбору рациональных параметров.

В статье рассмотрен подход к декодированию двоичной хаотической последовательности, закодированной с использованием дискретных хаотических отображений, с точки зрения критерия максимального правдоподобия

Рассмотрены вопросы аналитического моделирования преобразований сигналов в дискретном канале связи с позиции теории статистической связи. Предложена модель, включающая в себя семь элементов, на основе которой оказывается возможным формулирование задачи оптимального синтеза функциональных узлов дискретных каналов связи по информационным критериям

Предложена структура антенного коммутатора с дистанционным управлением, учитывающая необходимость снижения перекрестных помех с линий управления на измерительные цепи с обеспечением высокого коэффициента развязки между входами

Для анализа случайных нестационарных сигналов используется метод спектрального разложения в адаптивном секвентном базисе. Эффективность подхода показана на конкретных примерах. Приводится описание устройства для спектральной обработки экстремумов нестационарных сигналов, реализующее предложенный метод

Многоуровневые преобразователи находят свое применение во многих областях электроэнергетики и электротехники. При этом качество преобразования электрической энергии в данных преобразователях во многом зависит от способа реализации широтноимпульсной модуляции (ШИМ) – скалярной или векторной. Выбор способа ШИМ во многом основывается на субъективных оценках разработчиков. В этой связи возникает необходимость проведения формального анализа и выявления взаимосвязи между скалярной и векторной ШИМ. Можно отметить, что данной задаче посвящены работы отечественных и зарубежных авторов, однако они направлены на исследование ШИМ для трехфазных многоуровневых схем. Отмечая актуальность применения однофазных многоуровневых преобразователей, авторы ставят перед собой цель – выявление взаимосвязи скалярной и векторной ШИМ в однофазных многоуровневых полупроводниковых преобразователях с фиксирующими диодами. В представленной работе проводится сопоставительный анализ и выявляется взаимосвязь между скалярной и векторной ШИМ для однофазных многоуровневых преобразователей с фиксирующими диодами. Определяются критерии данной взаимосвязи. Для подтверждения результатов был проведен синтез напряжений для фазных стоек однофазного трехуровневого преобразователя для скалярной и векторной ШИМ соответственно. Синтез проводился с использованием программного обеспечения Mathcad и выявленных критериев взаимосвязи. Полученные при этом результаты показали полное соответствие двух видов ШИМ.

Рассматривается аналитический метод описания кривой растяжения в широком диапазоне напряжений. Для получения результатов нисходящей ветви кривой растяжения введено новое понятие об одновременном учете различных граничных условий с обеих сторон изучаемого объекта. Для исходящей ветви кривой растяжения получено численное значение пластического пара- метра Kˆ p . При его расчете необходимо также учитывать отрицательный знак пластического параметра qˆ . Полное описание свойств нисходящей ветви кривой растяжения возможно только с одновременным учетом граничных условий с правой и левой боковой стороны образца.

Приводится анализ статистических оценок повреждаемости подземных оптических кабелей связи при различных способах прокладки. Показано, что за пределами городской черты повреждаемость оптических кабелей облегченной конструкции, проложенных в защитных полимерных трубах, более чем в два раза ниже по сравнению с бронированными оптическими кабелями в земле.

Предложен новый алгоритм выбора головного кластерного узла с использованием нечеткой логики и диаграмм Вороного для всепроникающих сенсорных сетей (CHSFL–VD). Проведено сравнение с известными алгоритмами LEACH и Fuzzy C–Means. Результаты моделирования показывают, что предложенный алгоритм уменьшает потребление энергии и продлевает жизненный цикл сети по сравнению с известными алгоритмами.

Развитие сетей связи сегодня и в ближайшем будущем будет характеризоваться широкомасштабным внедрением самоорганизующихся сетей. Центральную роль в этом играют всепроникающие сенсорные сети, для которых важнейшей задачей является выбор головного узла кластера. Существует достаточно много алгоритмов выбора головного узла для двумерного пространства. В то же время для трехмерного пространства задача построения эффективного алгоритма еще требует своего решения. В статье предложен новый алгоритм выбора головного узла кластера для трехмерного пространства, проведено его моделирование и доказана эффективность по сравнению с существующим базовым алгоритмом LEACH.

Данная статья написана по результатам тестирования оборудования действующей сети одного из российских операторов сети связи общего пользования.

В первой части этой статьи [1] было предложено рассматривать состояние сети связи, используя два кортежа. Кортеж определяется проектными решениями, реализованными оператором связи. Второй кортеж характеризует состояние телекоммуникационной системы, измененное вследствие чрезвычайной ситуации (ЧС). Задачу превентивной подготовки сети связи к работе в ЧС можно сформулировать как выбор решений по организации работы сети связи при типичных (наиболее вероятных) изменениях в ее структуре и в характере обслуживаемого трафика. Набор изменений подобного рода образует совокупность сценариев [2], для которых необходимо заранее выбрать правила работы сети.

При возникновении чрезвычайной ситуации (ЧС) в сети связи происходят процессы, заметно изменяющие характер поступающего трафика [1]. Некоторые ЧС приводят не только к изменению характера обслуживаемого трафика, но и к отказам части оборудования сети. Это существенно осложняет задачи, которые должен решать оператор связи.

Настоящая работа посвящена анализу уязвимостей сети передачи голоса по IP-сетям (Voice over IP, VoIP) [1], построенной на основе архитектуры сети связи следующего поколения (New Generation Network, NGN), широко применяемой операторами связи. Ряд особенностей NGN создают предпосылки для реализации угроз безопасности. Это, во-первых, использование нескольких типов протоколов, таких как протоколы управления соединением (Session Initiation Protocol (SIP), а также протоколы группы SIGTRAN), протоколы управления медиашлюзами (MGCP, MEGACO/H.248), передачи медиаданных и управления медиапотоками (RTP/RTCP). Другой особенностью NGN является распределенная архитектура сети, когда ее отдельные компоненты могут находиться в разных IP-сетях и разных административных доменах сети.

Для поддержания качества услуг электросвязи на стабильно высоком уровне одним из существенных факторов является обеспечение цифровых сетей электросвязи сигналом синхронизации (СС) с заданной стандартами нестабильностью фазы. Наиболее сложный для контроля вид фазовой нестабильности – дрейф фазы, или вандер, к которому условно отнесены флуктуации фазы с частотой ниже 10 Гц. Чаще всего под контролем качества СС подразумевают именно контроль уровня вандера.

Известно [1–4], что сети синхронизации цифровых телекоммуникационных сетей представляют собой сети распределения сигналов эталонной частоты, если речь идет о сетях тактовой сетевой синхронизации (ТСС), и/или сети распределения сигналов времени применительно к сетям единого точного времени (ЕТВ). Сети ТСС осуществляют необходимую поддержку цифровых сетей, обеспечивая доставку сигналов эталонной тактовой частоты к аппаратуре этих сетей. Сети ЕТВ развертываются для согласования местных шкал времени генераторов-часов в аппаратуре и оборудовании цифровых сетей со шкалой единого координированного времени. Вместе системы и сети ТСС и ЕТВ часто рассматриваются как соответствующие подсистемы и подсети общей системы, известной как система частотно-временного обеспечения (ЧВО) телекоммуникаций [4].

Задержка передачи информации по сети связи – один из ключевых показателей, по которому можно делать выводы о качестве функционирования сети и предоставляемых услуг. Для операторов конвергентных сетей, предоставляющих услуги телефонной связи, вопрос обеспечения приемлемых задержек наиболее критичен. В отличие от трафика Интернета, пользовательский и сигнальный трафики в сетях операторов должены соответствовать нормам на ряд показателей, несоблюдение которых приводит как к искажению передаваемой аудио и/или видеоинформации, так и к снижению уровня качества, воспринимаемого пользователями (Quality of experience – QoE) услуг [1].

В последнее время широкое развитие получили цифровые системы обработки информации. Прием цифрового сигнала невозможен без процедуры тактовой и фазовой синхронизации [1-3]. Суть синхронизации состоит в приведении наблюдаемого в шумах сигнала и опорного колебания к параллельности изменений во времени. Это позволяет организовать когерентный прием [4, 2] и тем самым повысить помехоустойчивость.

Приведены результаты экспериментальных исследований по активации эмульсионного поливинилхлорида способом высокоскоростного нагружения в дезинтеграторе. Показано, что при обработке поливинилхлорида в дезинтеграторе имеют место физико-химические процессы, ведущие как к повышению, так и к снижению вязкости растворов полимера в циклогексаноне. Оптимизация режимов обработки ПВХ-Е позволяет целенаправленно воздействовать на протекание этих процессов.

Рассмотрены проблемы, связанные с реализацией мобильных беспроводных сенсорных сетей, предложен новый алгоритм кластеризации сетей подобного класса в трехмерном пространстве, проведено его моделирование и сравнение с алгоритмом LEACH-M.

Выполнен анализ влияния различия коэффициентов усиления и фазовых задержек сигнала в трактах усилителя, построенного по методу дефазирования, на искажения, возникающие при усилении многоканального сообщения. Полученные расчетные формулы позволяют определять допустимые величины разбаланса трактов усиления, при которых обеспечиваются требования к уровням искажений в основной полосе частот и внеполосных искажений.

Предлагается новый адаптивный алгоритм кластеризации для беспроводных сенсорных сетей с мобильными узлами под названием MACA (Mobility Adaptive Clustering Algorithm). В разработанном алгоритме кластеризации мобильный сенсорный узел выбирает себя головным узлом кластера на основе простого точечного предиктора SPP (Single Point Predictor) для комбинированного критерия прогнозирования (алгоритм DCA). Другие узлы представляют собой члены кластера, определяемые на основе некоторого значения, указывающего на их пригодность для подключения к конкретному головному узлу (алгоритм MBC). Сочетание двух известных алгоритмов обеспечивает существенное увеличение длительности жизненного цикла сети, ее стабильности, а также уменьшение потери пакетов в кластере. Разработанный алгоритм предназначен, в том числе, и для использования в наземном сегменте летающих сенсорных сетей.

Анализируются основные недостатки обеспечения информационной безопасности посредством протокола транспортного уровня SCTP при использовании защиты от угроз стандартизированными протоколами IPSec и TLS. Рассматривается предложенный зарубежными авторами новый, улучшенный протокол безопасности S-SCTP. Приводятся предложения зарубежных специалистов по другим улучшенным механизмам безопасности. Результаты анализа могут быть использованы при продолжении работ по оценке уровня угроз информационной безопасности при использовании протокола транспортного уровня SCTP.

Установлена зависимость распределения масс основных узлов металлоконструкции от длины конвейера с подвесной лентой. Представлено влияние массовой производительности конвейера на напряженно-деформированное состояние оптимального варианта металлоконструкции.