Военная академия ВКО г.Тверь

Методические указания содержат основные теоретические сведения о методах и способах расчета надежности технических систем необходимых для решения типовых инженерных задач, овладении умения анализировать полученные результаты и делать соответствующие выводы.

Представлены основные технологические схемы подготовки ракет-носителей к пуску, приведен их обобщенный анализ. Изложена информация по технологии подготовки к пуску различных средств выведения. Дан краткий обзор космодромов мира. Содержится информация по патентованию технологических операций подготовки к пуску ракет-носителей.

Учебник посвящен принципам работы современных радиоэлектронных средств; теоретическому и практическому построению оптимальных и энергосберегающих каналов систем связи различных диапазонов радиоволн и особенностям их практического использования. Рассмотрены современные глобальные спутниковые радионавигационные системы GPS, ГЛОНАСС, GNSS и GALILEO и разновидности их приемных устройств.

В учебном пособии изложены математические основы теории линейных систем автоматического регулирования и управления, представлены описание и характеристики восьми основных типовых звеньев. Включены разделы структурного анализа и преобразования схем. Рассмотрены основные методы определения устойчивости, вопросы повышения точности, а также основные методы коррекции автоматических систем.

В учебном пособии представлены в краткой форме, с иллюстрациями основные сведения о конструкции и работе жидкостных ракетных двигателей. Приведены расчетные схемы, необходимые формулы и методики для проектирования, числовые примеры расчетов, а также материал справочного характера.

Пособие содержит 21 лабораторную работу, которые позволят читателю освоить язык программирования С++ в его классическом представлении, а также овладеть технологией объектно-ориентированного программирования в С++. Каждая лабораторная работа включает теоретические сведения, сопровождающиеся большим количеством примеров, работающих в среде MS Visual Studio. Для самостоятельной работы в большинстве лабораторных работ предлагаются наборы заданий двух уровней сложности – для начинающих изучать язык программирования и для тех, кто хочет повысить свой уровень в этой области.

Изложены разделы по теории цифровой передачи непрерывных сообщений, входящие в рабочую программу курса «Общая теория связи». Рассмотрены вопросы кодирования непрерывных сообщений методами импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), с предсказанием и дифференциальной ИКМ (ДИКМ), нашедших широкое применение в различных приложениях инфокоммуникаций. Основное внимание уделено расчету эффективности и помехоустойчивости цифровых систем передачи с ИКМ и ДИКМ. Рассмотрены методы адаптации в системах с ДИКМ. Приведено техническое задание на курсовой проект и даны методические рекомендации по его выполнению.

Рассмотрены принципы построения и алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах связи с технологией OFDM (ортогонального частотного мультиплексирования), положенные в основу систем: LTE, LTE-Advanced, WiMax и WiFi. Изложены основы распространения радиоволн в каналах подвижной радиосвязи, проанализированы характеристики каналов с замираниями, рассмотрены системные функции канала, основы статистического описания каналов, основные модели каналов систем подвижной связи. Отдельные разделы посвящены темам, связанным с технологией OFDM, таким как: генерация поднесущих, защитный интервал и циклическое расширение, выбор параметров и обработка OFDM сигналов, искажения и рассогласования в системах с OFDM. Рассмотрены вопросы кодирования и модуляции для систем с OFDM. Уделено внимание задачам синхронизации, оцениванию и выравниванию канала, методам решения проблемы высокой пиковой мощности. Рассмотрены вопросы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), совместного использования технологий MIMO и OFDM.

Изложены теоретические основы создания и практического применения программно-аппаратных средств обеспечения информационной безопасности. Рассмотрены основные принципы создания программно-аппаратных средств обеспечения информационной безопасности; методы и средства реализации отдельных функциональных требований по защите информации и данных; программно-аппаратные средства защиты программ; программно-аппаратные средства защиты от несанкционированного доступа к информации, хранимой в ПЭВМ; программно-аппаратные средства защиты информации в сетях передачи данных; вопросы сертификации программно-аппаратных средств обеспечения информационной безопасности. Значительное внимание уделено нормативно-правовой базе в области создания, применения и сертификации программно-аппаратных средств обеспечения защиты информации. Подробно описана технология сертификации программно-аппаратных средств на соответствие требованиям информационной безопасности.

Изложены физические основы теории систем инфокоммуникаций. Рассмотрены модели, операторы и основные характеристики инфокоммуникационных систем. Изложены математические методы представления детерминированных, случайных и модулированных сигналов. Дано описание сигналов как элементов линейных пространств. Рассмотрены различные классы каналов связи и математические методы формирования и детектирования модулированных сигналов.

Описаны принципы построения и функционирования цифровых сетей радиосвязи подвижной и фиксированной радиослужб, цифрового радиовещания и телевидения. Рассмотрена структура радиосистем передачи сообщений, проанализированы свойства различных радиоканалов и принципы обработки, передачи и приема сигналов в каналах цифровых радиосистем передачи сообщений, способы повышения эффективности использования выделенного радиосистемам радиочастотного спектра за счет применения многочастотной и многоуровневой модуляции, множественного доступа и др.

Рассмотрены существующие математические модели информационных потоков в интернет-каналах, в том числе: способы описания интернет-трафика в рамках OSI-модели; классические модели интернет-трафика (пуассоновская модель сетевого трафика, on-off источники, abt-модель, cамоподобные модели трафика); модели процесса передачи данных по компьютерным сетям (модель М/М/1, жидкостная модель интернет-трафика); программные средства модели- рования трафика, в том числе, сетевой симулятор NS-2. Особое внимание уделено жидкостной модели интернет-трафика, а также ее дальнейшей модификации – гибридной жидкостной модели, позволяющей учесть, с одной стороны, статистические свойства источников трафика, с другой, современные механизмы, обеспечивающие заявленное провайдером гарантированное качество обслуживания пользователей сети Интернет. Представлены результаты анализа статистических свойств реального трафика, передаваемого в современных высокоскоростных интернет-каналах, а также примеры использования гибридной жидкостной модели информационных потоков для исследования особенностей функционирования сетевого оборудования магистральных интернет-каналов.

Рассмотрены основы использования систем компьютерной математики MathCad, Mathematica, Maple, а также системы верстки технических текстов на базе языка макрокоманд LaTeX. Пособие содержит необходимый теоретический материал, лабораторный практикум, контрольные работы и доступное для скачивания с сайта издательства электронное приложение с демонстрационными учебными и рабочими файлами, необходимые при изучении дисциплин «Компьютерная математика», «Информационные технологии в математике», «Математические пакеты», «Программное обеспечение для решения задач высшей математики», входящих в систему подготовки инженеров.

Рассмотрены процессы, воздействующие на системы синхронизации (СС), содержащие, помимо сигнальной составляющей, аддитивно с ней смешанные шумовые и гармонические помехи. Исследованы как непрерывные процессы и СС, так и их дискретные версии. Приведены динамические и статистические характеристики СС. Результаты исследования получены приближенными аналитическими методами и методами моделирования.

Рассмотрены основы теории обнаружения сигналов и ее основные направления от классического подхода, включая последовательное обнаружение, до разделов, касающихся обнаружения сигналов при априорной неопределенности, включая непараметрическое обнаружение (знаковые обнаружители, обнаружители Вилкоксона, Манна–Уитли и др. с примерами АОЭ обнаружителей) и адаптивный прием. Приводятся алгоритмы обнаружения случайных сигналов на основе приемников Стратоновича–Сосулина и приемника Швеппе. Рассмотрены обнаружители с постоянным уровнем ложной тревоги и примеры робастных обнаружителей.

Дано систематизированное изложение результатов анализа и синтеза систем синхронизации непрерывного и дискретного характера. Используются несколько методов анализа: строгие методы на основе теории марковских процессов и цепей, приближенные методы усреднения и кумулянтов. Широко использованы численно-аналитические методы исследования. Синтез систем основан на теории оптимальной нелинейной фильтрации Стратоновича.

Последовательно изложены как принципы построения и работы основных типов аналоговых усилителей, так и наиболее часто используемых схем, построенных на их основе. Приведена и подробно рассмотрена схемотехника базовых цифровых функциональных элементов телекоммуникационных систем и систем обработки информации. Материал, представленный в пособии, имеет практическую направленность и позволяет обеспечить формирование необходимых компетенций обучающихся.

Рассмотрены методология и технология компьютерного проектирования и моделирования радиотехнических средств. Основное внимание уделено алгоритмическому и математическому обеспечению разработки электронных схем, а также оптимизации вычислительных процедур. Примеры работы алгоритмов иллюстрируются с помощью пакета учебных программ АНАЛИЗ.

В четвертом томе задачника представлены задачи по оптимальному обнаружению и различению сигналов. Использованы непрерывные и дискретные версии сигналов и систем, а также различные критерии обнаружения (Байеса, Неймана-Пирсона и др.)

Цифровое радиовещание (ЦРВ) – информационная технология, в основе которой представление и передача звукового сигнала в цифровой форме во всех звеньях вещательного тракта – от студии до мобильного приемника. В монографии в доступной форме анализируется понятие «услуга ЦРВ», излагаются базовые процедуры обработки звукового вещательного сигнала и основы технологии цифрового радиовещания, достаточно подробно рассказывается о перспективных системах Eureka 147/DAB и DRM. Рассматриваются основы проектирования систем и сетей ЦРВ, обсуждаются перспективы и некоторые проблемы внедрения цифровых технологий на сетях радиовещания России.

Анализируются основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания. Рассмотрены базовые математические процедуры, используемые при цифровой обработке звуковых сигналов; способы представления и основные алгоритмы обработки сигнала в канале звукового вещания, включая анализ искажений сигнала на всех этапах его передачи. Значительное внимание уделено проблемам объективной оценки качества вещательного сигнала в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения.

Рассмотрены проблемы формирования информационного общества и связанный с этим рост уязвимости информации в условиях развития современных информационных технологий. Проанализированы и классифицированы угрозы безопасности информации, конкретизированы задачи систем ее обеспечения. Дан обзор методов, технических приемов и аппаратуры защиты информации. Основное внимание уделено проблемам опознавания пользователя, криптографическим методам защиты информации, методам защиты от компьютерных вирусов, защите от утечки информации по техническим каналам, организационно-правовому обеспечению безопасности информации. Подчеркнута необходимость комплексного подхода к защите информации, важность методологических проблем организации и обеспечения функционирования комплексной системы защиты. Изложены основы информационной культуры как важнейшего фактора обеспечения безопасного развития информационного общества.

Книга посвящена истории, современному состоянию и перспективам развития систем спутниковой связи, которая в настоящее время является неотъемлемой и непрерывно растущей частью мирового инфокоммуникационного пространства. В ней дано современное представление о теоретических основах спутниковой связи, а также об аппаратных комплексах – от полезной нагрузки космических аппаратов, до характеристик космодромов и средств выведения на орбиты искусственных спутников Земли. Рассмотрены крупнейшие отечественные и зарубежные системы спутниковой связи с использованием геостационарных и других орбит космических аппаратов. Особое внимание уделяется спутниковому телерадиовещанию и перспективным технологиям спутниковой связи. Благодаря тому, что книга содержит большое количество актуальных справочных материалов, она будет полезна зрелым инженерам, специалистам, студентам радиотехнических и телекоммуникационных факультетов учебных заведений, а также всем тем, кто впервые желает ознакомиться с проблемами спутниковой связи и вещания.

Описаны современные представления о процессах проектирования и разработки IP-систем, моделей жизненных циклов систем. Рассмотрены вопросы, связанные с системным описанием объектов проектирования, системами управления проектированием, проектной инфраструктурой и внешней системной средой. Дано процессное видение создания и управления созданием информационного продукта.

Систематизированы сведения, необходимые для теоретической и практической подготовки студентов по изучению современных методик ведения радиомониторинга радиочастотного спектра, которые необходимы для поиска, обнаружения, пеленгования излучений радиоэлектронных средств и перехвата сообщений, циркулирующих в радиоканалах и радиосетях, а также для анализа сигналов, определение типа и назначения. Пособие предназначено для обеспечения квалификационных требований, установленных федеральным государственным образовательным стандартом.

Рассмотрены методы и технологии радиодоступа для различных типов систем радиосвязи. Представлена обширная информация об основных характеристиках систем радиосвязи, стандартах и нормативной базе, в том числе о стандарте IEEE 802.22, используемом в сетях радиодоступа подвижной связи, технологиях MIMO, технологиях когнитивного радио, интеллектуальных системах радиосвязи, основных утвержденных стандартах и рекомендуемой практике ICAO. Рассмотрены вопросы построения оборудования радиодоступа. Даны практические методики расчета эффективности и структурные схемы для перспективных видов радиодоступа. Отдельное внимание уделено стандартам и технологиям радиодоступа в системах авиационной радиосвязи.

Изложены основы теории колебаний и волн различной физической природы в механических, электронных, биологических, химических системах и планетарного вида. Анализируются линейные, нелинейные, параметрические, случайные и хаотические колебания в разнообразных объектах. Исследуется прохождение электромагнитных волн в структурах распределенного типа и их распространение в свободном пространстве. Анализируются поверхностные, внутренние, уединенные, акустические и ударные волны в сплошных средах – жидкостях и газах. Рассматриваются волны природного характера, связанные с землетрясениями, цунами и циклонами. Приведено 76 программ на основе универсального математического пакета программ «MathCAD» по большинству разделов дисциплины, позволяющие с помощью компьютера анализировать и рассчитывать колебательные и волновые процессы в различных системах и средах, в том числе с использованием вейвлет-анализа.

Систематизированы обширные теоретические и практические сведения в области организации и осуществления работ по защите от утечки информации по техническим каналам. Рассмотрены возможные технические каналы утечки как речевой, так и обрабатываемой техническими средствами информации. Приведены результаты краткого анализа основных характеристик и особенностей функционирования современной аппаратуры защиты информации и поиска закладочных устройств (ЗУ). Рассмотрен пакет нормативно-методических документов регламентирующих деятельность в области защиты информации. Приведены методики принятия решения на защиту от утечки информации, а также выполнения различных видов специального контроля и проверок при проведении поисковых мероприятий. Рассмотрены подходы к методике измерений в ходе проведения специсследований в современных условиях и требования к используемой для этих целей аппаратуре.

В компактной форме изложены вопросы построения инфокоммуникационных сетей, обеспечивающих высокоскоростную передачу данных. Представлены разделы, которые необходимы для понимания того как можно обеспечить передачу не только с высокой скоростью, но и с другими показателями, характеризующими качество предоставляемой услуги. Приведено описание протоколов различных уровней эталонной модели взаимодействия открытых систем, технологий транспортных сетей. Рассмотрены вопросы передачи данных в беспроводных сетях связи и современные подходы, обеспечивающие передачу больших массивов информации за приемлемые отрезки времени. Уделено внимание набирающей все большую популярность технологии программно-конфигурируемых сетей.

Систематизированы сведения в области построения и функционирования различных систем вещательного и прикладного телевидения. Рассмотрены: специфика построения и современная аппаратурная реализация систем прикладного телевидения; стандарты ТВ вещания ATSC, DVB-T, ISDB, IP-TV; методы цифровой обработки сигналов изображения и повышения их информативности; способы формирования и применения испытательных сигналов для оценки качества ТВ изображений; характеристики цифрового сжатия спектра видеосигналов. Представлены функциональные схемы построения ТВ систем, рассмотрены особенности их работы и характеристики, даны рекомендации по применению. Уделено внимание вопросам построения отдельных узлов и устройств, используемых как в вещательном, так и в прикладном телевидении, принципам и специфике их реализации. Рассмотрены физические процессы цифрового преобразования сигналов и специфика современных преобразователей «свет-сигнал» и «сигнал-свет» (ПЗС- и КМОП-матрицы, жидкокристаллические, плазменные и FED-панели, OLED-дисплеи) и др.

Материал монографии ППС кафедры УКС МГОТУ по результатам обобщения их многолетнего опыта работы в образовательных и научно-исследовательских учреждениях.

Приведена классификация малых космических аппаратов по подклассам. Представлены систематизированные сведения об основных технико-экономических характеристиках малых космических аппаратов. Дан обзор областей использования малых космических аппаратов. Содержит дополнительные и уточненные сведения о малых космических аппаратах, появившиеся в открытой печати после выпуска в 2015 году издательством ОмГТУ справочного пособия «Малые космические аппараты».

Изложены основы теории, расчета и проектирования пневмогидравлических систем (ПГС) и агрегатов автоматики жидкостных ракетных двигательных установок (ЖРДУ). Рассмотрены основные принципы построения систем управления и расстановки агрегатов управления ЖРДУ. Уделено внимание описанию гидродинамики внутрибаковых процессов, вопросам выбора основных параметров ПГС. Описаны основные методы контроля герметичности ПГС.

Рассмотрены основные понятия и методы расчета цепей постоянного и переменного тока, элементы и устройства комбинационного и последовательного типа, запоминающие устройства, АЦП и ЦАП. Приведены задания для практической работы, методика их выполнения и контрольные вопросы для самопроверки. Кратко рассмотрены приборы системы моделирования NI Multisim, используемые при проведении практических работ.

Рассмотрены вопросы теории информации Шеннона, теории кодирования, криптографии, элементы теории алгоритмов и теории конечных автоматов, а также общие вопросы моделирования и описания систем. Отбор материала произведен в соответствии с программой подготовки студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Информационные системы и технологии». Каждая глава содержит многочисленные примеры решения задач, а также вопросы и задания для самоконтроля.

Систематизирована обширная информация об основных материалах и компонентах, используемых при изготовлении печатных плат различного типа. Изложены методологические основы применения и испытаний базовых материалов печатных плат. Рассмотрены вопросы технологичности материалов в производстве печатных плат и сборок. Представлена концепция обеспечения надежности входного контроля поступающих в производство материалов и комплектующих. Даны практические методики входного контроля компонентов.

Систематизированы сведения в области организации и построения современной вычислительной техники, сетей и телекоммуникаций. Рассмотрены физические основы средств вычислительной техники и передачи информации, принципы работы устройств инфокоммуникационных технологий, сетевые протоколы SIP, H.323, TCP/IP, архитектура сетей связи следующего поколения, архитектура современных вычислительных систем.

Книга посвящена истории создания и развития радиолокационных систем. Создание радиолокации дало мощный импульс развитию радиоустройств (приемных, передающих, антенных), освоению частот гигагерцовых диапазонов, развитию радиорелейной и спутниковой связи, широкому распространению сетей подвижной связи и многих других применений радиотехники. В работе описаны основные этапы развития радиолокационных систем военного и гражданского назначения, дальность действия которых и точность определения пространственных координат лоцируемых объектов в течение нескольких десятилетий возросли в несколько тысяч раз. Приведены краткие биографические сведения о многих видных отечественных и зарубежных ученых и инженерах, внесших особый вклад в создание радиолокационной техники (А. И. Берг, Ю. Б. Кобзарев, А. А. Расплетин, А. Л. Минц, Р. Уотсон-Уотт, Л. Юнг, Р. Пэйж, К. Хюльсмайер, Р. Кюхнхолд и др.).

Систематизированы сведения в области построения и методов частотного планирования современных систем цифрового наземного телевизионного вещания (ЦНТВ) стандартов DVB-T, DVB-T2 и DVB-H. Кратко рассмотрены принципы передачи сигналов в наземных системах цифрового телевидения стандартов DVB, в том числе методы модуляции и помехоустойчивого кодирования, вопросы синхронизации. Дано описание методов кодирования источников видео- и аудиосигналов. Описаны процедуры формирования кадра данных, рассмотрены вопросы мультиплексирования цифровых потоков и их транспортировки по каналам связи. Приведены параметры передающих и приемных устройств и антенн в системах ЦНТВ, а также требования к качеству приема сигналов. Изложены методы частотного планирования многочастотных и перспективных одночастотных сетей ЦНТВ. Рассмотрены вопросы эффективности использования радиочастотного спектра в многочастотных и одночастотных сетях ЦНТВ. Приведено описание пакета программ для частотного планирования сетей цифрового вещания, разработанного специалистами НИИР, учебная версия которого может использоваться студентами при выполнении курсовых и дипломных работ.

В пособии, предназначенном для самостоятельного изучения основных разделов теории электрических цепей, изложены основы синтеза двухполюсных и четырехполюсных линейных и нелинейных электрических цепей, аналоговых фильтров, амплитудных, фазовых и гармонических корректоров, дискретных и цифровых фильтров и оптимизация электрических цепей. Изложенная теория проиллюстрирована многочисленными примерами, позволяющими лучше усвоить теоретический материал при самостоятельном изучении этой дисциплины. В конце каждой главы приведены основные результаты и выводы, вопросы для самоконтроля и задачи для самостоятельного решения, ответы на которые представлены в конце книги. Пособие может быть использовано как при традиционных, так и дистанционных технологиях обучения.

На основе ковариантных уравнений электродинамики получены строгие решения поставленных граничных задач о возможности существования электромагнитных волн и колебаний во вращающихся открытых и закрытых направляющих системах и резонаторах, являющихся математическими моделями вращающихся интерферометров и гироскопов; определены и проанализированы параметры электромагнитных полей, обнаружены эффекты появления критических частот вращения в направляющих системах и проявления серии собственных частот вращения в резонаторах; дан анализ применяемого в настоящее время приближенного многомодового способа измерения частоты вращения; уточнены расчетные формулы, предложены одномодовый (резонансный) и одноволновый способы измерения; показаны преимущества применения электромагнитных полей частот радиодиапазона.

Рассмотрены вопросы надежности электрооборудования и систем электроснабжения, основные термины и определения теории надежности, элементы математических методов планирования, обработки и анализа результатов эксперимента. Изложены методы расчета надежности систем электроснабжения, дано технико-экономическое обоснование ее повышения для электрооборудования и систем электроснабжения.

С современных, креативных, алгоритмических позиций изложены математические методы исследования оптимального управления на классе кусочно-постоянных управлений. Представлено решение актуальной задачи теории оптимального управления – созданы и апробированы на тестовых и реальных моделях алгоритмы, позволяющие переходить, в силу разных причин, от непрерывного оптимального управления к квазиоптимальному кусочно-линейному или кусочно-постоянному управлению объектами. Выполнен анализ методов исследования локальной оптимальности управлений в детерминированных системах, была поставлена и решена задача разработки методики исследования локальной оптимальности управления систем в классе кусочно-постоянных функций. Представлен усовершенствованный метод численного нахождения локально-оптимального управления в классе кусочно-постоянных управлений и разработана методика сведения задачи оптимального управления к конечномерной задаче исследования однородных форм высшего порядка. Рассмотрено практическое применение разработанных алгоритмов, реализованное в среде LabVIEW 9.0 на примере низколетящего объекта.