Том 18, № 4 (2017)

В настоящее время является актуальным развитие информационных технологий с применением техноло- гий Open Source для реализации критически важных бизнес-функций в сферах народного хозяйства, в том чис- ле космической отрасли. Однако, как показывает опыт, отсутствует единая методика процесса разработки и эксплуатации программного продукта с применением технологий Open Source. Целью статьи является изу- чение классических и современных моделей и технологий анализа и проектирования программных средств. Это позволит выбрать оптимальную модель для разработки методики по созданию прототипа информационной системы, использующую технологии Open Source, а также определить среду проектирования и задачи реали- зации прототипа информационной системы. Рассматривается сводная таблица, которая позволяет выбрать оптимальную модель для разработки методики построения информационной системы с учетом специфики свободных программных продуктов.

Предложен метод для определения теплового состояния теплозащитной панели сотового типа. Примене- ние теплозащитных материалов такого типа является перспективным направлением при конструировании высокоскоростных летательных аппаратов. Рассматриваемый процесс переноса тепла описывается краевой задачей для уравнения теплопроводности. При этом предполагается, что коэффициенты температуропро- водности материалов, из которых состоит панель, являются постоянными величинами, а процесс передачи тепла осуществляется только посредством теплопроводности. Предложенный метод основан на вероятно- стном представлении решения краевой задачи в виде математического ожидания от функционала случайного процесса диффузионного типа и численном моделировании этого случайного процесса. В более ранних рабо- тах предлагалось проводить вычисления с использованием метода Эйлера. В связи с тем, что процесс тепло- обмена происходит в неоднородной среде, при численном моделировании траекторий случайного процесса ис- пользуется сглаживание разрывных коэффициентов уравнения теплопроводности на основе интегрального усреднения. При этом в подобластях, в которых среда однородная, моделируемый случайный процесс является винеровским. Этот факт означает, что значительного ускорения счёта можно достичь путем использования в этих подобластях метода случайного блуждания по сферам. Предлагается для моделирования винеровского процесса внутри ячеек сотовой панели использовать метод блуждания по сферам, а для расчётов по каркасу панели и в его окрестности - метод Эйлера. Проведённые расчёты по данным физического эксперимента показали значительную эффективность предложенного комбинированного метода по сравнению с вычисле- ниями только одним методом Эйлера.

Предложен обобщенный метод решения задач анализа мультимодальных данных. Данный метод включает в себя использование различных способов слияния мультимодальных данных, многокритериальный подход к отбору признаков и оптимизации ансамбля нейронных сетей, а также применение конволюционных нейрон- ных сетей, обученных с помощью гибридного алгоритма обучения, в котором последовательно используются генетический алгоритм оптимизации и алгоритм обратного распространения ошибки. Цель данного метода - использование различных имеющихся каналов информации, слияние информации на уровне данных и на уровне классификаторов для повышения конечной точности решения задачи классификации. Предложенный метод был протестирован на задаче распознавания эмоций. В качестве входных данных была использована база дан- ных SAVEE (Surrey Audio-Visual Expressed emotions), которая содержит выборку координат лицевых маркеров, выборку аудиопризнаков и объединенную выборку аудиовидеопризнаков. В ходе проведения экспериментов варьируемыми параметрами выступали используемый алгоритм многокритериальной оптимизации SPEA (Strength Pareto Evolutionary Algorithm), NSGA-2 (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm), VEGA (Vector Evalu- ated Genetic Algorithm), SelfCOMOGA (Self-configuring Co-evolutionary Multi-Objective Genetic Algorithm), схема объединения выходов классификаторов в коллектив - голосование, усреднение вероятностей классов, мета- классификация, а также размерность изображений, подаваемых на вход конволюционной нейронной сети. Наилучшая точность распознавания эмоций, которую удалось достичь с помощью предложенного метода, составляет 65,8 % с использованием координат лицевых маркеров, 52,3 % - с использованием аудиоданных, 71 % - с использованием аудиовидеоданных. В целом, алгоритм SelfCOMOGA и метод слияния - метакласси- фикация оказались наиболее эффективными алгоритмами в составе предложенного обобщенного метода. Использование объединенных аудиовидеоданных позволило улучшить точность распознавания эмоций по срав- нению с использованием только видеоданных либо только аудиоданных.

Рассмотрена идентификация и управление группой объектов как идентичными, так и разнотипными. Сначала рассматривается система управления локальным объектом. В дальнейшем все случайные факторы, дейст- вующие в каналах измерения на объект, опущены, и сохраняются только связи между объектами. Также при- водятся непараметрические алгоритмы идентификации и управления в достаточно общей форме. Основное внимание уделяется вопросам различных связей между локальными объектами. Первоначально рассматрива- ется случай наиболее простой - это последовательная технологическая цепочка, для управления которой предлагается использовать внешний контур управления, когда роль управляющих воздействий во внешнем контуре играет роль задающего воздействия локальных систем. Следующей по сложности является группа объектов параллельно-последовательного типа, и здесь проявляется некоторая особенность, присущая многим переменным, фигурирующим в соответствующем сечении группы объектов. Эта существенная особенность в том, что выходные переменные измеряются с различной дискретностью, причем дискретность контроля может существенно отличаться, это могут быть часы, смена, сутки и недели, в зависимости от характера того или иного производства и схемы измерения и контроля соответствующих переменных. Например, тонкость измельчения помола при производстве цемента измеряется несколько раз в смену, а активность цемента, показывающая его марку, определяется только через 28 суток. Это обстоятельство должно учи- тываться при разработке компьютерных систем идентификации, управления и принятия решений. Наиболее сложными являются такие группы, которые укладываются в схему взаимосвязанных объектов, где в техноло- гическом процессе имеют место обратные связи. Внешний контур управления может иметь иерархическую структуру, где число иерархий связанно с технико-экономическими, производственно-экономическими, а в актив- ных системах - еще и с социальными факторами. Управление такими комплексами является сложной задачей, где оправданно применение теории адаптивных и обучающихся систем. Рассматривается класс алгоритмов непараметрического типа, т. е. алгоритмов, ориентированных на случай, когда информация для описания объектов недостаточна для параметризации, т. е. выбора с точностью до набора вектора параметров. Подобные алгоритмы приведены в достаточно общем виде. В итоге рассматриваются некоторые случаи использования систем управления групп объектов для теплоэлектростанций и приводятся сжатые сведения для обогати- тельного металлургического передела Норильского комбината.

Исследуется проблема идентификации безынерционных объектов. Описана общая схема исследуемого про- цесса. В качестве объекта исследования был взят процесс моделирования стохастическим безынерционным процессом. Особенностью рассматриваемого процесса является тот факт, что на исследуемый процесс имеют влияние неуправляемые, но контролируемые переменные. Также на исследуемый процесс влияют неуправляе- мые и неконтролируемые переменные. Кратко были рассмотрены и охарактеризованы уровни априорной информации. Для каждого уровня априор- ной информации описан способ идентификации. Особое внимание уделено уровням априорной информации, при которых необходимо решать задачу идентификации в широком смысле. В качестве метода идентификации рассмотрено генетическое программирование. Метод генетического программирования был выбран в качестве объекта исследования по причине того, что данный метод все чаще используется в задаче идентификации. Несмотря на частоту использования данного метода, интересно посмотреть на результаты работы данного метода в различных условиях. В качестве меняющихся условий было усложнение объекта и изменение объема обучающей выборки. Для процесса идентификации подбирались объекты с различной структурой. Исследовалась зависимость времени нахождения структуры объекта от размера обучающей выборки. Как показали исследования, явной зависимости между временем нахождения структуры объекта и размером обучающей выборки не наблю- дается. Помимо этого, была исследована зависимость между временем нахождения структуры от сложности объекта. В качестве критерия сложности объекта было взято количество входных переменных. Исследование показало, что между данными величинами есть связь: при увеличении количества входных переменных увели- чивалось и время нахождения структуры исследуемого процесса.

Предложен протокол на основе алгоритма динамической адресации, в основе которого лежит метод сокрытия узла путем ретрансляции сообщений через групповое вещание. Показан принцип обмена данными при реализации протокола в компьютерной сети. Также представлены результаты экспериментальных исследований для программно-реализованного протокола. Показано выполнение стандартных тестов элементами программного обеспечения с применением пред- ложенного протокола. Реализация протокола учитывает требования использования в распределенных вычис- лительных системах. Кроме того, показано полное описание процедуры экспериментальных исследований для реализации сравнительных испытаний. Протокол также пригоден для проведения испытаний по совместимо- сти и пропускной способности. Ранее предложен алгоритм динамической адресации на основе технологии движущейся цели. Использова- ние указанного алгоритма как основы протокола динамической адресации позволило получить некоторые полезные свойства с точки зрения безопасности. Эти свойства влияют на задержку передачи и снижение пропускной способности, что также отражено в проведенных экспериментальных исследованиях. Показаны ограничения, применение которых к протоколу может сократить негативное влияние указанных свойств. Экспериментальные исследования проведены на специальном испытательном стенде. Состав оборудова- ния, использованного для экспериментальных исследований, учитывает требования к протоколу. К основным требованиям отнесены необходимость поддержки технологии защиты на основе движущейся цели и возмож- ность функционирования протокола в распределенных информационно-вычислительных системах. Кроме того, отдельно оценивалась вероятность потери пакетов при передаче. Представленное решение может быть применено как в задачах безопасного обмена данными в компью- терных сетях, так и в иных смежных задачах. Протокол использует технологию движущейся цели и может быть использован для применения в системах управления наземным оборудованием центров управления поле- тами для усложнения доступа злоумышленника к конкретным устройствам.

Наличие камер видеонаблюдения, в настоящее время установленных и устанавливаемых на городских тер- риториях, на территориях предприятий, а также на территориях природных парков и лесных массивов, позволяет выполнить мониторинг возгораний на ранних стадиях пожара. Обнаружение пламени по видеодан- ным является актуальной задачей, поскольку позволяет своевременно ликвидировать источник возгорания, тем самым избежать возможных экономических потерь и даже человеческих жертв. Для обнаружения пла- мени предложен алгоритм, основанный на выделении движения, учете цветовых особенностей пламени и ана- лизе его динамических свойств. Для проведения экспериментальных исследований использованы базы данных видеопоследовательностей Билькентского университета и Dyntex. Количество кадров тестовых видеопосле- довательностей составило 6 853, общая продолжительность роликов - 5 мин. Средняя по всем видеороликам точность обнаружения пламени составила 94,47 %, что является хорошим результатом и подтверждает эффективность предложенного алгоритма.

Представлены методы и алгоритмы для оценки возможностей управления, в которые входит определение возможности приведения управляемой системы в заданную точку y * фазового пространства. Для этого вычисляются границы множества достижимости управляемой системы - множества точек фазового про- странства, в которые возможно сдвигаться вдоль траектории управляемой системы, и проверяется включе- ние точки y * во множество достижимости. Подобные задачи часто встречаются на практике, например, при оценке маневренных возможностей летательных аппаратов. Оценки маневренных возможностей должны быть достаточно точными и реализуемыми за малое время. Описанные алгоритмы основаны на символьных формах представления решений. При реализации этих алгоритмов подвергаются обработке, а также хранят- ся числовые данные и символьные данные. Для оценки областей значений выражений, построенных формула- ми, исследуются структуры символьных данных, включающие формальные линейные комбинации корневых помеченных деревьев. Операции над корневыми помеченными поддеревьями выполняются при вложении структуры данных в ассоциативный набор данных. Возможны сокращения членов символьных формул, если неперестановочные операторы записываются через перестановочные операторы. Такие алгоритмы умень- шают время вычисления операторов, в которых присутствуют производные, часто экспоненциально. Приво- дятся примеры применения этих методов. Среди этих примеров можно отметить оценки для модели управ- ления «машина Дуббинса», представляющей систему обыкновенных дифференциальных уравнений 3-го порядка и описывающей движение беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Поскольку скорости полета нахо- дятся в интервале 30-65 км/ч, который типичен для БПЛА, а скорость ветра на высоте 30-200 м над уровнем земли почти всегда превышает 18 км/ч, то БПЛА должны эффективно маневрировать в воздушном потоке. Вводя параметризацию кривой длинной дуги, постановка этой задачи формулируется геометрически. Это позволяет исследовать границы множеств достижимости в каждый момент времени. Анализ структуры множеств достижимости дает полезную информацию для оценки возможностей управления.

В литературе рассматриваются параметрические и непараметрические статистические модели. Эти модели отличаются друг от друга уровнями априорной неопределенности в статистическом описании наблю- дений. Различие в способах задания этих моделей имеет тенденцию к сглаживанию, достигаемому путем вве- дения промежуточных моделей. Это объясняется тем фактом, что статистическая модель, как и вообще любая модель, является неизбежной идеализацией и может оказаться в лучшем случае лишь удачной аппрок- симацией реальных процессов. Подчеркивая этот факт, Бокс пишет: «Все модели неправильные, но некото- рые из них полезны». При использовании статистических процедур желательно иметь информацию о том, какие отклонения оказывают решающее влияние на конечный вывод при статистическом анализе. Могут возникнуть вопросы о применимости стандартных процедур нормальной теории, когда истинное распределение не является нор- мальным. Ответам на сформулированные вопросы и построению статистических процедур, нечувствитель- ных к отклонениям от предположений, посвящено новое направление, названное робастной статистикой, которое было выделено американским математиком Дж. Тьюки в «статистику третьего поколения» после параметрической и непараметрической статистики. Публикации по этому направлению постоянно увеличи- ваются, уже имеется ряд монографий, среди них первая книга Хьюбера, книга Ф. Хампеля и др., также имеется и учебная литература. Термин «робастность» соответствует английскому слову robust, перевод которого - «грубый, сильный, крепкий», в статистическую литературу этот термин был введен Боксом в 1953 году, и с середины шестиде- сятых годов этот термин стал общепризнанным для раздела статистики, в котором развиваются стати- стические процедуры, нечувствительные к отклонениям от предположений принятой модели. Отметим, что идеи робастности имеют давнюю историю, которая прослежена в работе Стиглера. Они появляются в работах К. Гаусса, С. Ньюкомба, А. Эдингтона и др. Однако систематическое развитие идей робастности начинается с работ Дж. Тьюки, и особенно после выхода работы Хьюбера в 1964 г. Дана оценка функций с проблемой выброса данных. В случае непараметрической неопределенности для решения проблемы используются следующие шаги: 1) задан тип функции регрессии с исходными данными; 2) применяется оценка функции. Предлагается надежный непараметрический подход к оценке. Основная идея состоит в том, чтобы исключить данные, которые могут повлиять на оценку

Рассматривается методика исследования продольной статической устойчивости экраноплана. Методика ориентирована на использование в качестве составляющего элемента алгоритма предварительного аэродина- мического проектирования экраноплана и его системы управления. В основу алгоритма положен итерационный процесс расчета критериев устойчивости, последующих факторного анализа этих критериев по отношению к определяющим их значения параметрам и изменения компоновочных параметров экраноплана. Методика предполагает предварительное определение аэродинамических характеристик экраноплана. Наилучшие ре- зультаты дает совместное использование различных методов определения аэродинамических характеристик (экспериментальных и методов вычислительной аэродинамики). В рамках настоящей статьи расчет аэроди- намических характеристик выполняется с использованием программного комплекса ANSYS. Для оценки досто- верности полученных аэродинамических характеристик в программе ANSYS были выполнены экспериментальные исследования в аэродинамической трубе и вертикальной гидродинамической трубе. Ряд аэродинамических характеристик определяется с применением авторских программ для ЭВМ с использованием метода дискрет- ных вихрей. На основе полученных аэродинамических характеристик формируется база данных. База данных по своей сути представляет математическую модель экраноплана, которая позволяет получить характери- стики (аэродинамические коэффициенты и их производные) с оцененной степенью достоверности в заданном диапазоне определяющих параметров. На основе известного критериального подхода оценки статической устойчивости экраноплана и его модификации разработан математический алгоритм расчета параметров и программа для ЭВМ, позволяющие по полученным результатам расчета производить анализ определяющих устойчивость или неустойчивость экраноплана факторов. Математическая модель анализа устойчивости экраноплана реализована в виде программного комплекса на основе MatLab. Результатом работы программы являются представленные в удобном для оперативного анализа виде данные, на основе которых пользователь оценивает статическую устойчивость экраноплана и определяет область устойчивости с учетом текущих конструктивно-компоновочных факторов. Результаты анализа являются основанием для последующего вне- сения изменений в аэродинамическую компоновку или разработки требований к автоматической системе улучшения устойчивости и управляемости экраноплана. Представлены демонстрирующие методику резуль- таты исследований оригинальной компоновки несущей системы экраноплана. В качестве объекта исследова- ния была выбрана оригинальная несущая система экраноплана схемы «тандем». Методика применима для ис- следования устойчивости экранолетов и других летательных аппаратов, использующих аэродинамические принципы поддержания в полете.

Одним из основных требований к крупногабаритным раскрываемым конструкциям является соблюдение требований по обеспечению первой частоты собственных колебаний конструкции. В случае трансформируе- мых конструкций типа солнечных батарей или радарных антенн, когда конструкция представляет собой несколько последовательно соединенных шарнирными узлами панелей, это требование обеспечивается высокой жесткостью конструкции. При низкой первой собственной частоте колебаний (ниже требуемой) возникают нежелательные эффекты в работе системы ориентации и стабилизации космического аппарата на орбите. Другим важнейшим аспектом проектирования космической техники является снижение конечной массы изделия. Наиболее характерной чертой проектирования различных систем космических аппаратов является поиск компромисса между снижением массы изделия и, как следствие, снижением жесткостных и прочност- ных характеристик конструкции. Предложен вариант конструкции трансформируемого механического устройства. Основным элементом данной конструкции является набор трехслойных композиционных панелей, соединенных шарнирами. Ключевой особенностью являются введенные дополнительные элементы (трубы или пластины), которые в сочетании с несущими панелями в рабочем положении образуют в сечении конструкции равносторонний треугольник. Выбор данного типа конструкции обоснован двумя видами анализов: кинематическим анализом раскрытия из транспортировочного положения в рабочее положение и модальным анализом для подтверждения требо- вания по первой собственной частоте колебаний в рабочем положении. Проведен параметрический анализ геометрии конструкции, показаны оптимальные варианты. По результатам анализов были выбраны такие проектные характеристики конструкции, которые удовлетворяют всем критериям проведенных анализов. Для более глубокой оптимизации проектных параметров необходимо провести следующие инженерные анализы, не представленные в рамках данной статьи: анализ надёжности раскрытия механических уст- ройств; механический анализ; анализ температурных деформаций и пр. Данная конструкция может быть применена в качестве силовой основы для фотопреобразователей сол- нечных батарей, антенных решеток радарных антенн, зеркал кластерных орбитальных систем. Возможно развертывание солнечного паруса большой площади с использованием данной схемы раскрытия конструкции.

Рассмотрен вопрос обеспечения живучести космического аппарата (КА) при его длительной автономной эксплуатации в условиях космического пространства для случаев критических отказов датчиков угловой скорости. Описан автономный контур управления в режиме живучести в виде функциональной схемы работы и математической модели управления. Приведен минимально необходимый приборный состав датчиковой ап- паратуры ориентации для реализации режима, а именно, солнечный датчик и датчик угловой скорости. На КА разработки АО «ИСС» имели место отказы датчика угловой скорости, снизившие степень резервирования и надежность КА, выход из строя резервного датчика угловой скорости приведет к невозможности использо- вания данного режима. Предложено одно из решений проблемы возможного отказа датчиков угловой скоро- сти для уже летающих КА на орбите путем разработки дополнительного алгоритма управления, что и явля- ется целью статьи. Разработана математическая модель управления без использования показаний датчика угловой скорости. Эта модель подробно описана и включает в себя оценку угловой скорости по ранее выдан- ным управляющим воздействиям, расчет управляющих воздействий и фильтрацию показаний оценки по изме- рениям солнечного датчика. Показано назначение каждого из вновь введенных блоков, которые дают такие преимущества, как повышение помехозащищённости контура к ошибкам измерений, обеспечение поискового вращения КА в случае отказа всех датчиков угловой скорости. Синтезирован улучшенный алгоритм управле- ния. После доработки основного алгоритма были проведены наземные и летные испытания. Математическое моделирование производилось в среде GNU Octave. Полунатурное моделирование проводилось на поворотных столах с установленными на них технологическими приборами ориентации и при использовании технологиче- ского вычислительного комплекса. Летные испытания проводились на реальном геостационарном КА, летаю- щем на орбите. По каждому виду испытаний приведено описание начальных условий для тестов, приведены графики измерения угловой скорости. Все проведенные испытания окончились успешно, и данный алгоритм применяется на КА разработки АО «ИСС».

Антропогенное загрязнение почвы существенно нарушает механизм самоочищения и способствует ско- рейшей её деградации. В результате загрязнения в почве изменяется влажность, температура, нарушается режим аэрации. Существенные изменения происходят в видовом и качественном составе микроорганизмов, нарушается режим их жизнедеятельности, что очень негативно сказывается на процессах почвообразования и ее самоочищения. Наибольшую угрозу для почвы представляет химическое загрязнение. Объектом исследо- вания являлись почвенный покров и его микробные сообщества на объекте хранения компонентов ракетного топлива (КРТ). После ликвидации воинской части в районе поселка Памяти 13 Борцов Емельяновского района Красноярского края из-за попадания в почву значительного количества КРТ сложилась неблагоприятная экологическая обстановка, что нашло своё отражение в сохранении высокого уровня фитотоксичности. В настоящее время бывшая ракетная база является бесхозной, имеются разрушенные спецсооружения. На почвенном покрове имеются видимые маслянистые пятна, присутствует специфический запах. Содержание КРТ в грунте составляет 0,001 мг/л, что соответствует уровню «Очень опасно» и «Опасно» по показаниям войскового прибора химической разведки (ВПХР). В связи с этим необходимо углубленно изучить предполагае- мые места пролива КРТ для проведения работ по детоксикации почвенного покрова. Для проведения экспери- мента было отобрано 13 проб из различных участков, расположенных на определенном расстоянии друг от друга и охватывающих зоны, приближенные к техническим сооружениям, а также одна проба на удалении трех километров от объекта исследования. Целью исследования является проведение микробиологического анализа почвы и выявление наиболее загряз- ненных участков на исследуемом объекте. В связи с этим требуется углубленно изучить микробиологические показатели почвы как основного индикатора, определяющего уровень загрязнений; сравнить микробиологиче- ские показатели изучаемого участка до проведения рекультивации с почвенными микробными комплексами региона; провести статистическую обработку полученных экспериментальных данных для минимизации пло- щади, подлежащей рекультивации.

Приведен обзор конструкций испытательных стендов для испытания кардных передач, таких как стенд для испытаний карданных подшипников (недостаток данного стенда - это применение в качестве нагру- жающего устройства торсионных валов, что снижает точность создания нагрузок в шарнирах карданной передачи); стенды с невозможностью управления процессом нагружения карданной передачи во время испы- таний карданной передачи; стенд с замкнутым силовым контуром для испытания агрегатов трансмиссии транспортных средств и стенд для испытаний агрегатов трансмиссий транспортных средств, недостатком которых является быстрый перегрев системы торможения, который возникает из-за отсутствия системы охлаждения. Задачей исследования является создание новых конструкций испытательных стендов на основе проведенного анализа конструкций испытательных стендов. Технической задачей стендов для испытания карданных шарниров на игольчатых подшипниках является испытание карданных передач в широком диапазо- не нагрузок, сравнительные испытания шарниров различных типоразмеров. Проведен анализ стендов для испытаний карданных передач на игольчатых подшипниках, в результате которого появилась необходимость создания новой конструкции, отличающейся большим диапазоном параметров нагружения и легкостью настройки. Возникает необходимость создания конструкции систем, которая позволит проводить испыта- ния карданных передач с повышенной точностью настройки угла излома карданной передачи и удобством экс- плуатации, а также создания конструкции систем, которая позволит проводить испытания карданных пере- дач с исключением перегрева системы торможения и обеспечит плавность регулирования тормозного момента. Поставленная задача создания новой конструкции, отличающейся большим диапазоном параметров нагружения и легкостью настройки, решается тем, что привод соединен с карданной передачей с помощью муфты через технологическую передачу, а устройство нагружения подключено через раздаточную коробку. Поставленная задача создания конструкции систем, которая позволит проводить испытания карданных передач с повышенной точностью настройки угла излома карданной передачи и удобством эксплуатации, решается тем, что в известном стенде для испытания карданных передач содержатся установленные на основной раме электродвигатель, технологическая передача, выполненная в виде механической коробки пере- ключения передач, присоединенной к входному валу испытываемой карданной передачи, при этом выходной вал карданной передачи соединен с устройством нагружения через раздаточный редуктор, а раздаточный редук- тор установлен на дополнительной раме, имеющей возможность перемещения по прорезям основной рамы с фиксацией положения раздаточного редуктора в горизонтальной плоскости по нониусу, отградуированному в единицах угла излома карданной передачи. Поставленная задача создания конструкции систем, которая позволит проводить испытания карданных передач с исключением перегрева системы торможения, а также обеспечить плавность регулирования тормозного момента, решается тем, что устройство нагружения вы- полнено в виде гидронасоса, вал которого присоединен к выходному валу раздаточного редуктора, входной канал гидронасоса соединен с гидравлическим баком, а выходной канал соединен со входом регулируемого дросселя, выход которого через теплообменник соединен с гидравлическим баком, причем между выходным каналом гидронасоса и входом дросселя установлены предохранительный клапан и манометр, отградуированный в еди- ницах тормозного момента. Конструкция первого предложенного стенда позволяет испытывать карданные передачи разных типоразмеров в широком диапазоне нагружающих моментов и скоростей вращения кардан- ных передач. Конструкция второго предложенного стенда позволяет испытывать карданные передачи раз- ных типоразмеров в широком диапазоне нагружающих моментов, скоростей вращения и высокой точности настройки угла излома карданной передачи. Конструкция третьего предложенного стенда позволяет прово- дить испытания карданных передач, исключая перегрев системы торможения благодаря охлаждению рабочей жидкости, а также повысить качество эксплуатации за счет обеспечения плавности регулирования тормоз- ного момента.

При создании малых космических аппаратов возникает проблема устранения дисбаланса ротора-маховика в малоразмерном двигателе-маховике. Использование подбора грузов ограничено их массой, а механический контактный способ (высверливание отверстий) приводит к возникновению упругой деформации в опорах вра- щения, что отрицательно сказывается на их работе (особенно на больших частотах вращения маховика). Исходя из этого, необходимо исследовать другие способы, в частности, бесконтактную балансировку роторов-маховиков с помощью концентрированных потоков энергии, лазерное и электронно-лучевое испарение металла. Технология балансировки электронным лучом обладает рядом преимуществ перед лазерной: коэффициент отражения энергии при обработке электронным лучом значительно ниже, чем при обработке лазером, энер- гоэффективность процесса выше, устранение дисбаланса выполняется в вакууме, что приближает условия балансировки к реальным рабочим. Установлены зависимости интенсивности испарения от параметров режима лазера и электронного луча. Бесконтактная балансировка роторов-маховиков с помощью концентрированных потоков энергии испаре- ния металла в настоящее время возможна, но необходимо иметь специальное оборудование с требуемой мощ- ностью работы.

Предложен подход, при котором для каждой стадии жизненного цикла рабочей среды для обработки абразивным потоком определяется набор факторов и функций отклика. На следующей стадии жизненного цикла функции отклика предыдущей стадии становятся факторами (исходными данными). Анализ публикаций показал, что в них отсутствует систематизированное описание факторов технологи- ческого процесса обработки абразивным потоком на разных стадиях жизненного цикла. Предпринята попытка систематизировать переменные данной технологии и установить их взаимосвязь через этапы жизненного цикла рабочей среды как инструмента финишной обработки. Приведено описание жизненного цикла рабочей среды для обработки абразивным потоком. Жизненный цикл включает в себя пять стадий, разделенных на тринадцать этапов. На основе анализа мирового опыта для каждого этапа предложен набор факторов, позволяющих дать характеристику обрабатываемой детали, рабочей среды, режимов обработки, а также контактных взаимодействий между абразивным зерном и обра- батываемой поверхностью. Авторы сделали описание особенностей стадии изготовления жизненного цикла рабочей среды, в котором раскрываются особенности технологии ее изготовления. Описанный подход позволяет повысить эффективность обработки абразивным потоком за счет снижения затрат на подготовку производства и эксплуатацию рабочей среды. Этот факт особенно важен для произ- водства ракетно-космической техники, характеризующейся широкой номенклатурой деталей с различными видами поверхностей, которые требуют операции финишной обработки.

Технологии утилизации органических отходов внутри замкнутых экосистем (ЗЭС) космического назначения позволяют вовлекать вещество отходов в массообменный процесс ЗЭС, что обеспечивает поддержание жиз- недеятельности экипажа. Среди таких технологий перспективной представляется комплексная технология, включающая утилизацию и вовлечение во внутрисистемный массообмен рыбных отходов. Это связано с тем, что рыба рассматривается как один из перспективных источников животного белка для экипажа ЗЭС. В связи с этим представлены результаты исследований по разработке технологии минерализации органических отхо- дов, включая рыбные отходы. Требования, предъявляемые к такой технологии, включают, в частности, эколо- гичность образующихся продуктов, приемлемую скорость переработки (среднее время переработки суточной нормы отходов не превышает суток), достаточную легкость и компактность, простоту включения продук- тов в трофическую цепь биологических звеньев ЗЭС и возможность совместно перерабатывать различные типы органических отходов, характерных для ЗЭС (плотные и жидкие отходы жизнедеятельности человека, несъедобная растительная биомасса и продукты жизнедеятельности и несъедобная биомасса других биологи- ческих звеньев ЗЭС). Разработанный в Институте биофизики СО РАН метод «мокрого» сжигания в перекиси водорода удовлетворяет вышеперечисленным требованиям и был взят за основу технологического процесса утилизации рыбных отходов. В ходе исследования была экспериментально доказана эффективность совмест- ного окисления рыбных отходов с экзометаболитами человека, что в совокупности с процессом пережигания осадка в реакторе «мокрого» сжигания позволяет минерализовать рыбные отходы в достаточной мере, что- бы использовать продукты переработки в качестве источника минерального питания растительного звена ЗЭС. Общее время технологических процессов составляет примерно 14 ч. Удается вывести в доступную для растений форму более 90 % минеральных макроэлементов. Полученная динамика процесса позволяет в даль- нейшем наладить автоматическое управление реактором на основании показаний текущего времени с воз- можностью аварийного отключения по показаниям давления, температуры и силы тока. Представленная работа открывает перспективы для разработки блока физико-химической комплексной переработки различ- ных видов органических отходов для ЗЭС космического назначения.

Рассматриваются вопросы включения региональной экономики в глобальные цепочки создания стоимости на основе государственного стимулирования инновационного развития. Глобальные цепочки создания стоимо- сти играют значительную роль в современной мировой экономике, однако российская экономика включена в процессы международного разделения труда на не слишком выгодных условиях - как поставщик сырья. Сделан вывод о необходимости улучшения международной специализации российской экономики за счет вхождения в глобальные производственные сети на этапе исследования и разработок как разработчика инноваций. Достижению указанной цели будет способствовать изменение подхода к выбору объектов государственного регулирования и инструментов государственного стимулирования инновационных производств. Предложена новая типология секторов региональной экономики как объектов государственного регулирования. Разграни- чение секторов региональной экономики осуществляется исходя из двух критериев: первый критерий - уровень локализации процесса производства (уровень «включенности» регионального продукта в национальные, регио- нальные и глобальные производственные сети); второй критерий - уровень локализации рынка потребления продукта (регион, макрорегион, национальная экономика, рынок ЕАЭС, СНГ и дальнее зарубежье). В зависимо- сти от типа сектора региональной экономики выделены отдельные направления государственной политики поддержки инновационных производств. Определены принципы взаимодействия между государственными структурами, научно-исследовательскими организациями и бизнес-сообществом при реализации проектов организации производства инновационной продукции. Указанные принципы могут быть использованы при выборе инструментов государственной поддержки инновационных производств

Рассмотрены теоретические подходы к управлению устойчивым развитием создаваемых в ЗАТО атомной отрасли ТОСЭР с использованием инструментов стратегического управления. Актуальность выбранной темы исследования обусловлена кризисным состоянием экономики, действием режима экономических санкций в отношении России и необходимостью в этой связи скорейшего запуска механизмов экономического роста. Точками роста новой экономики с иными принципами функционирования в регионах России могут стать создаваемые ТОСЭР. Особый научный интерес представляют не имеющие аналогов в мире ЗАТО атомной отрасли. Данные локальные административно-территориальные образования обладают необходимыми ре- сурсами и огромным научным и инновационным потенциалом для развития. В рамках существующей норма- тивно-правовой базы ТОСЭР в ЗАТО атомной отрасли могут создаваться на срок до десяти лет с возможно- стью дальнейшего продления ещё на пять лет. Успешно управлять развитием ТОСЭР в длительной временной перспективе возможно только в рамках стратегического управления. Приведён анализ теоретических основ и методологического обеспечения стратегического управления на современном этапе. Он показывает, что инструменты стратегического управления успешно используются не только в корпоративном секторе, но и в области регионального развития. Однако теория и методология стратегического управления применительно к таким сложным системам, как ТОСЭР в ЗАТО атомной отрасли, в настоящее время практически отсут- ствуют. Разработка теоретических положений и методологической базы стратегического управления ТОСЭР в ЗАТО атомной отрасли возможна только с учётом имеющейся отраслевой специфики, а также сложности ТОСЭР как социально-экономической системы. Применительно к ТОСЭР в ЗАТО атомной отрасли предлага- ется использовать дополненную автором модель стратегического управления Гарвардской школы бизнеса. Эта модель имеет стройную и логическую структуру, чёткий алгоритм действий. Отмечается, что данная модель включает в себя пять этапов: стратегический анализ, моделирование стратегии, формулирование стратегии, выбор стратегии, реализация стратегии. Использование инструментов стратегического управле- ния для целей обеспечения устойчивого развития ТОСЭР в ЗАТО атомной отрасли позволит решить ряд важ- нейших задач, среди которых сохранение и развитие кадрового потенциала ракетно-космической отрасли, импортозамещение в атомной отрасли, развитие сектора экспортно ориентированной гражданской продук- ции, стабилизация социально-экономической ситуации в ЗАТО атомной отрасли.