Том 17, № 1 (2016)

Статьи

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕПАРАМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Бельская Е.Н., Медведев А.В., Михов Е.Д., Тасейко О.В.

Аннотация

Рассмотрены основные задачи экологического мониторинга, в том числе решаемые с использованием спутниковых данных дистанционного зондирования. Проведен анализ экологической ситуации в России, существующих методов размещения пунктов наблюдения в системах контроля атмосферного воздуха и программ наблюдений. Охарактеризована система экологического мониторинга в Красноярске и необходимость применения методов моделирования при оценке экологической обстановки с целью комплексного учета многих факторов (параметры источников выбросов, текущее метеорологическое состояние атмосферы, условия рассеивания для данной местности, свойства моделируемых веществ и др.). Исследована проблема создания модели экологической обстановки в г. Красноярске в контексте Н-моделей. Показана необходимость использования соответствующих непараметрических индикаторов при построении обучающихся параметрических моделей «трубчатых» процессов. Проанализирован вопрос идентификации в узком и широком смысле. Рассмотрен стандартный способ моделирования экологической обстановки, описаны сложности, возникающие при моделировании процессов, имеющих «трубчатую» структуру, параметрическими методами. Представлена модель прогноза экологической ситуации в г. Красноярске, разработанная методами непараметрического моделирования с использованием ядерных оценок на основе данных наблюдений государственной сети мониторинга, приведены результаты моделирования пространственного распределения окиси углерода. Обоснована необходимость применения данного подхода в принятии управленческих решений, регулирующих экологическую обстановку в режиме реального времени. В связи с необходимостью развития региональных сетей мониторинга, задачи выбора пунктов наблюдения и оптимизации программы мониторинга качества атмосферного воздуха являются наиболее актуальными, в их решении необходимо комплексное рассмотрение всей совокупности факторов и угроз, а также использование новейших технологий (в том числе применение аэрокосмических (дистанционных) методов экологического мониторинга). Предложенный подход позволит оптимизировать процедуру принятия решений в области управления качеством окружающей среды. В дальнейшем возможно расширение модели, что позволит рассчитывать распространение загрязнения не только в пространстве, но и во времени и увеличить точность прогнозов.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):10-18
pages 10-18 views

ВВЕДЕНИЕ ПРОСТРАНСТВА L2,w ПРИ ПОСТРОЕНИИ ПРОЕКЦИОННОЙ ОЦЕНКИ ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ

Браништи В.В.

Аннотация

The task of recovering probability density function of continuous random variable from finite independent sample is considered in the paper. The author investigates the building of projective estimation of probability density function in the case when probability density f ( x ) is not square integrable, i. e. function f ( x ) is outside of the functional Hilbert space L 2 . In this case a convergence condition of density estimation to true density doesn’t hold even with using optimal coefficients. Probability density functions, which is outside the L 2 space, occurs even in model distributions, for example, in chi-square distribution with number of freedom k = 1 . For solving this task one introduces an L 2, w functional space, which is expansion of the L 2 space. Properties of the introduced space are investigated in the paper. One shows that for any positive Lebesgue measurable function w ( x ) it is also Hilbert. Moreover, discernibility of elements remains true in expansion from L 2 to L 2, w . A statement that probability density function of any continuous random variable belongs to some L 2, w space is proved. Besides, establishing separability of the introducing space is found important, because only in this case sequence of projective estimations converges to true density. The author proved that any space of L 2, w kind, which contains L 2 , is separable, so it is possible to build projective estimation of probability density function in this space. Obtained theoretical results were tested on series of numerical experiments. Results are included in the paper. This paper contains the results which are about estimating of probability density function of chi-square distributed random variable and also variate which has probability density that is outside L 2 and contains two points where it converges to +¥ . The results let us make a conclusion that suggested method can be used in probability density function estimating even in cases when that density is outside L 2 .
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):19-26
pages 19-26 views

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ОТБОРА ПРИЗНАКОВ В ЗАДАЧЕ РАСПОЗНАВАНИЯ ЭМОЦИЙ ПО РЕЧИ

Брестер К.Ю., Семенкина О.Э., Сидоров М.Ю.

Аннотация

Отбор информативных признаков является одним из важных этапов анализа данных. Извлечение релевантных атрибутов может не только снизить размерность набора данных, а следовательно, сократить временные затраты на последующих стадиях, но и улучшить качество финального решения. Демонстрируются положительные эффекты использования эвристической схемы отбора информативных признаков, основанной на двухкритериальной оптимизационной модели. Предлагаемый подход применяется к задаче распознавания эмоций человека по речи, что в настоящее время является одним из ключевых вопросов в сфере человеко-машинных коммуникаций. Для исследования эффективности представленной технологии были привлечены базы данных высокой размерности: они содержат акустические характеристики голосовых записей на английском, немецком и японском языках. Три различных генетических алгоритма многокритериальной оптимизации и их кооперативные модификации были использованы в сочетании с рядом классификаторов (полносвязный персептрон, машины опорных векторов, логистическая регрессия). В большинстве случаев можно обнаружить не только сокращение размерности вектора признаков, но и улучшение качества распознавания эмоций. Чтобы избежать выбора наиболее эффективного генетического алгоритма и классификатора, предлагается использовать гетерогенный кооперативный алгоритм, сочетающий несколько эвристик, и ансамбль классификаторов различной природы.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):27-35
pages 27-35 views

ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ В РЕШЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НА УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРАХ СИБИРИ

Зеньков И.В.

Аннотация

На территории Красноярского края и Иркутской области в России производится добыча угля открытым способом. В этих регионах на значительной площади действуют 13 крупных угольных карьеров. Открытые горные работы наносят значительный урон окружающей природной среде. Восстановление экологии в местах добычи угля производят путем производства работ по рекультивации нарушенных земель. Проводить контроль за изменением состояния природных ландшафтов в местах добычи угля можно достаточно эффективно с использованием средств дистанционного зондирования Земли. По результатам дистанционного зондирования установлены долговременные тренды в трансформации локальных экосистем на отработанных участках Ирша-Бородинского и Азейского угольных месторождений. Полученные результаты говорят о том, что искусственные лесопосадки в ходе лесной рекультивации постепенно переходят в категорию смешанного леса, в формировании которого принимают участие береза, тальник и др. Представлены результаты лесной рекультивации на породных отвалах, образованных при отработке Ирша-Бородинского и Азейского буроугольных месторождений. На идеально спланированных поверхностях породных отвалов происходит образование оврагов, которые при расширении их размеров частично уничтожают результаты работ по лесной рекультивации. С использованием результатов дистанционного зондирования исследованы водосборные площади образованных действующих оврагов, а также установлены наиболее встречающиеся геометрические формы оврагов в плане. В целом результаты дистанционного зондирования и полевых исследований говорят о том, что ситуация с лесной рекультивацией в исследуемых районах в целом благоприятная и является сбалансированной в плане формирования лесных экосистем на отработанных территориях угольных месторождений. Вместе с тем в ходе горно-экологического мониторинга отмечена неблагоприятная ситуация, связанная с воздействием водной эрозии на рельеф участков с лесонасаждениями, что в итоге приводит к образованию овражно-балочных систем с постоянно расширяющимися размерами.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):36-44
pages 36-44 views

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ МЕТОД ОТБОРА ПРИЗНАКОВ И ПОСТРОЕНИЯ КОЛЛЕКТИВА НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАСПОЗНАВАНИЯ ЭМОЦИЙ

Иванов И.А.

Аннотация

Применен подход многокритериальной оптимизации, чтобы найти парето-оптимальный коллектив нейронных сетей, используемых для решения задачи распознавания эмоций. Поиск парето-множества нейросетей ведется путем оптимизации двух противоречивых критериев: максимизируется точность распознавания эмоций и минимизируется число нейронов сети. Реализовано несколько методов слияния классификаторов в коллективе: голосование, усреднение вероятностей классов, добавление вспомогательного слоя метаклассификации. Так как количество извлеченных для анализа аудио- и видеопризнаков достаточно велико, также применен многокритериальный подход для нахождения оптимального подмножества признаков. В данном случае оптимизируются следующие критерии: максимизируется точность классификации и минимизируется количество признаков. Многокритериальный подход к оптимизации параметров нейросетей и к отбору признаков был сравнен с классическим однокритериальным подходом на нескольких выборках. Согласно полученным экспериментальным результатам, с помощью многокритериального метода оптимизации нейронных сетей удалось достичь в среднем на 7,1 % лучшей точности классификации эмоций, чем с помощью однокритериального метода. Применение многокритериального метода к отбору информативных признаков также позволило улучшить точность классификации на 2,8 % по сравнению с однокритериальным методом, на 5,4 % по сравнению с использованием метода главных компонент и на 13,9 % по сравнению с использованием всех признаков, без процедуры снижения размерности. Беря во внимание полученные результаты, рекомендовано использовать многокритериальный подход для оптимизации алгоритмов машинного обучения и для отбора информативных признаков в дальнейших исследованиях, связанных с задачей распознавания эмоций и другими сложными задачами классификации.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):45-49
pages 45-49 views

ПОДХОД К СОЗДАНИЮ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Картамышев А.С., Мурыгин А.В.

Аннотация

Раскрываются причины возникновения потребности в интеграции информационных систем, используемых на предприятиях ракетно-космической отрасли. Приводятся основные инструменты управления жизненным циклом продукции и информационные системы, предназначенные для общего управления предприятием. Обозначаются источники негативного влияния на качество управленческих реакций, и формулируется решение, позволяющее повысить эффективность управления. Предлагается подход к созданию интегрированной информационной системы управления и описывается его суть. Определяется общая составляющая во всех функциональных инструментах для представления ее в виде связки между различными информационными системами. Описывается возможность создания нового абстрактного уровня для интеграции через него различных функциональных информационных систем, используемых на предприятии, где в качестве логической интеграционной связи предлагается понятие работы. Объясняется положительный эффект предлагаемого подхода к интеграции информационных систем управления предприятием. На примере методических документов АО «ИСС» рассматривается возможность классификации всех выполняемых работ на предприятии по принадлежности к основным стадиям производства продукции и составу изделия. Приводятся примеры классификаторов, разработанных на основании нормативных документов АО «ИСС», и объясняется преимущество от их использования. Акцентируется внимание на необходимости расширения функционала системы управления проектами, стоящей во главе предлагаемого инструмента, служащего базой для интеграции используемых на предприятии информационных систем. Говорится о положительном эффекте, достигаемом при увязке контрактных этапов на верхнем уровне управления с работами исполнителей, а также о возможности использования накопленных данных для уточнения и обоснования характеристик проекта на этапе заключения контрактов. Делаются выводы о целесообразности применения предлагаемого подхода к интеграции систем управления на предприятии.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):50-55
pages 50-55 views

ПОИСК ТРАНСПОРТНОГО СТОХАСТИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ С ПРИЛОЖЕНИЯМИ В ГАЗОТРАНСПОРТНОЙ МОДЕЛИ РОССИИ

Колосницын А.В.

Аннотация

Рассматривается поиск равновесия в условиях неопределенности на примере сетевой газотранспортной модели России. Модель включает в себя поставщиков и потребителей природного газа, объединенных сетью транспортных линий. Подробно описывается двухэтапный подход к поиску сетевого равновесия. Для первого этапа разбирается способ формирования функций спроса и предложения для потребителей и поставщиков газа, а также поиск равновесной цены, объемов производства и потребления газа. На втором этапе ставится задача определения оптимального плана транспортировок газа с учетом сетевых ограничений. Рассматривается случай неопределенности спроса, и ставится задача поиска стохастического равновесия в газотранспортной модели. Определяются объемы производства и цена на газ, которые обеспечивают удовлетворение спроса с заданной вероятностью. Описанная методика поиска стохастического равновесия применяется к газотранспортной модели России. Приводятся результаты численных расчетов.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):56-61
pages 56-61 views

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГОРОДСКОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Кузьмина И.А.

Аннотация

Процесс проектирования городских распределительных сетей электроснабжения связан с необходимостью расчета и учета большого числа параметров, возможных вариантов развития и сложностью их оценки. Данные обстоятельства требуют внедрения новых технологий для решения указанной задачи. Представлено описание разработанной автором системы автоматизированного проектирования (САПР) ELNET, реализующей решение задачи перспективного развития городской распределительной сети электроснабжения. САПР позволяет создавать, корректировать, рассчитывать параметры, просматривать, печатать модели сетей электроснабжения. Структура ELNET состоит из шести взаимосвязанных модулей: графический модуль, модуль управления, модуль расчета, модуль решения, модуль ввода и вывода данных, база данных справочной информации. Система обладает дружественным графическим интерфейсом для легкой работы пользователя. В основу математического аппарата САПР ELNET заложены разработанные автором математическая модель представления сети электроснабжения в виде направленного взвешенного графа и два метода решения задачи перспективного развития городской распределительной сети электроснабжения: метод редукции задачи в совокупности задач меньшей размерности и метод декомпозиции. Оба метода предполагают разделение исходной задачи на подзадачи меньшей размерности: подзадача определения числа и места строительства новых подстанций; подзадача определения варианта подключения новых потребителей к сети электроснабжения; подзадача определения оптимального варианта включения подстанций в существующую структуру сети. Для решения подзадач автором разработаны оптимизационные алгоритмы. Для решения подзадачи 1 разработаны и реализованы три алгоритма: алгоритм, основанный на методе кластеризации; алгоритм, основанный на методе разделительной кластеризации; эвристический алгоритм. Для подзадачи 2 также предложены три алгоритма: эвристический алгоритм ограниченного перебора; генетический алгоритм; алгоритм, основанный на построении диаграмм Вороного. Для решения подзадачи 3 применяется генетический алгоритм. Представленные в работе технические решения позволяют снизить время проектирования и повысить качество принимаемых проектных решений.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):62-66
pages 62-66 views

АНСАМБЛИ НЕЙРОСЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО САМОКОНФИГУРИРУЕМОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Лосева Е.Д., Липинский Л.В.

Аннотация

Рассматривается комплексный подход для автоматизированного проектирования ансамблей нейросете- вых моделей. Предлагается применение многокритериального самоконфигурируемого генетического программирования. К каждой новой сгенерированной сети добавляются наиболее эффективные (“лучшие”) сети, оцененные по двум критериям на первом этапе алгоритма. Таким образом создается популяция ансамблей. Условием отбора новых сгенерированных сетей является эффективность решения всего ансамбля, в который входит эта сеть, - третий критерий. После окончания эволюционной процедуры в финальный ансамбль попадают сети, отобранные по третьему критерию. Также предложен подход к формированию решения ансамбля на основе решений входящих в него сетей - схема Scheme ED1. Предложенный метод был протестирован на задачах прогнозирования с различным количеством входных и выходных сигналов (нейронов) в сети. Результаты подтверждают высокую эффективность.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):67-72
pages 67-72 views

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ТЕРМОУПРУГИХ ПЛОСКИХ КОНСТРУКЦИЙ С КРИВОЛИНЕЙНЫМ АРМИРОВАНИЕМ

Немировский Ю.В., Федорова Н.А.

Аннотация

АРМИРОВАНИЕ, СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ, КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ТРАЕКТОРИИ, ТЕРМОУПРУГОСТЬ, ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ, ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):73-78
pages 73-78 views

A MATHEMATICAL MODEL OF OIL PRICE ASSESSMENT

Сафонов К.В.

Аннотация

Разработана математическая модель формирования цены на нефть. Для построения математической модели определены методологические основания: две аксиомы, устанавливающие специфические свойства нефти как товара. Первая утверждает, что нефть является товаром, цена которого определяется на аукционах и не связана с его стоимостью как мерой вложенного абстрактного труда, вторая аксиома утверждает, что снижение цены на нефть не вызывает повышения спроса на неё, поскольку спрос определяется лишь состоянием экономики покупателя. Среди факторов ценообразования нефти выбран первостепенный, доминирующий фактор - дисбаланс предложения и спроса на нефть на мировом рынке. Математическая модель представлена в двух теоремах. Первая утверждает, что при любом превышении предложения над спросом цена нефти стремится к нулю, т. е. за достаточно большое количество аукционов становится ниже любого заданного уровня. Вторая теорема утверждает, что при условии превышения спроса над предложением цена нефти стремится к бесконечности (за конечное число сессий превысит любой заданный уровень) при условии доминирования дисбаланса. Наиболее вероятным прогнозом, вытекающим из гипотезы о том, что построенная математическая модель верна, является тренд на снижение цены до предельного, экстремально низкого значения, а затем переход к длительному периоду, который характеризуется трендом роста цены.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):79-83
pages 79-83 views

КОРПУС ЗАДАЧЕОРИЕНТИРОВАННЫХ ДИАЛОГОВ ТИПА «ЧЕЛОВЕК-ЧЕЛОВЕК» ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Спирина А.В., Сидоров М.Ю., Сергиенко Р.Б., Семенкин Е.С., Минкер В.

Аннотация

Речь является основным способом коммуникации для человека. Она может многое рассказать о своем владельце: эмоции, уровень интеллекта, возраст, психологический портрет и не только. Такая информация может быть полезна в различных областях: в колл-центрах для улучшения качества обслуживания, при проектировании речевых диалоговых систем для лучшей адаптации системы к поведению пользователя, в автоматизации некоторых процессов анализа психологического состояния людей в ситуации с высоким уровнем ответственности, например, в космических программах. Одной из таких характеристик является Interaction Quality. Interaction Quality - это метрика качества, которая применяется в области проектирования речевых диалоговых систем для оценки качества взаимодействия между компьютером и человеком. Как и в речевых диалоговых системах, Interaction Quality может применяться для оценки качества диалога между людьми. Как и для любого исследования из области речевой аналитики, при моделировании Interaction Quality для диалогов между людьми требуется речевой корпус задачеориентированных диалогов типа «человек-человек». Несмотря на то, что существует большое количество речевых корпусов, для некоторых задач, таких как, например, моделирование Interaction Quality, все еще трудно найти подходящий речевой корпус. Именно поэтому мы решили создать собственный речевой корпус на основе диалогов между клиентами и агентами одной компании. Датся описание версии этого корпуса на текущий момент времени. Он содержит 53 диалога, которым соответствуют 1165 обменов репликами. Данный корпус включает в себя аудиохарактеристики, паралингвистическую информацию и оценки экспертов. В дальнейшем мы планируем расширить этот корпус путем увеличения количества характеристик и количества наблюдений.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):84-90
pages 84-90 views

ЛОКАЛЬНЫЙ ПОИСК В БИЛИНЕЙНОЙ ИГРЕ ДВУХ ЛИЦ

Хамисов О.В., Минарченко И.М.

Аннотация

Рассматривается подход, позволяющий с помощью функции Никайдо-Исода свести задачу поиска равновесия по Нэшу к минимаксной задаче для достаточно широкого класса игр. При этом минимаксная задача может быть записана как задача оптимизации с, вообще говоря, невыпуклой и неявно заданной целевой функцией. Таким образом, множество равновесий по Нэшу исходной игры совпадает с множеством глобальных решений полученной задачи оптимизации. Для билинейной игры двух лиц с квадратичными функциями потерь и независимыми множествами стратегий делается предположение о строгой выпуклости функций потерь по собственным переменным игроков, и затем в минимаксной задаче «внутренняя» экстремальная выпуклая задача заменяется двойственной по Лагранжу задачей. Таким образом, целевая функция представляется в виде разности двух выпуклых функций (d.c-разложение целевой функции), одна из которых, образующая вогнутую часть, по-прежнему задана неявно. Предлагается способ линеаризации вогнутого слагаемого и, на основе этого, применение известного итеративного метода локального поиска для d.c-функций. В данном методе локального поиска очередная точка выбирается как решение выпуклой задачи оптимизации, в которой целевая функция получается из исходной целевой функции путём линеаризации вогнутого слагаемого в d.c-разложении. В силу невыпуклости рассматриваемой нами задачи, предлагается использовать локальный поиск в сочетании с мультистартом. В завершение представлены результаты численного эксперимента.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):91-96
pages 91-96 views

РАССМОТРЕНИЕ СТРАТЕГИИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТРОГО ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ

Шкраба А., Становов В.В., Жнидаршич А., Розман Ч., Кофьяч Д.

Аннотация

Рассматривается задача определения оптимальной стратегии для системы управления человеческими ресурсами. Формулируется условие равновесия для строго иерархической системы управления человеческими ресурсами, позволяющее реализовать алгоритм поиска оптимальной стратегии для случая с одним рангом. На основании этого условия равновесия описывается новый подход для определения оптимального управления в подобных системах. Оптимальный отслеживающий алгоритм управления описан примером, реализованным в среде MathematicaTM. Отслеживающий алгоритм способен найти оптимальные значения коэффициентов перехода, так что система достигает желаемого значения за один шаг. Для случая, когда желаемое значение недостижимо за один шаг из-за граничных условий, рассматриваются два дополнительных алгоритма, которые приводят значения рангов к желаемым за несколько шагов. Рассмотрены два варианта алгоритма, когда желаемое значение меньше или больше, чем начальное значение.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):97-102
pages 97-102 views

НЕЛИНЕЙНАЯ ЗАДАЧА ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ОДНОЙ СИСТЕМЫ С ПАРАБОЛИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЕМ ПРИ НАЛИЧИИ НЕСКОЛЬКИХ ПОДВИЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Юлдашев Т.К.

Аннотация

Во многих задачах нелинейного оптимального управления процессом теплопередачи часто приходится учитывать вспомогательные элементы, без которых невозможно управлять исследуемым процессом. Эти элементы обычно имеют сосредоточенные параметры. Поведение таких систем в общем случае описывается совокупностью нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений и параболических уравнений при начальных и граничных условиях. Изучены вопросы аналитического и приближенного решения подвижной точечной задачи нелинейного оптимального управления для одной системы с параболическим и обыкновенным дифференциальными уравнениями при наличии нескольких подвижных источников. При этом параболическое уравнение рассмотрено с начально-нелокальными условиями, а обыкновенное дифференциальное уравнение - с начальным условием. Отличительной чертой данной работы является то, что задание нелокальных граничных условий относительно второй переменной в параболическом уравнении упрощает процедуру применения метода Фурье разделения переменных. Функционал качества имеет нелинейный вид и дополнительно зависит от квадрата решения обыкновенного дифференциального уравнения. Сначала доказано, что функция состояния принадлежит классу соболевских функций. На основе принципа максимума сформулированы необходимые условия нелинейной оптимальности управления. Определение оптимальной управляющей функции сведено к сложному функционально-интегральному уравнению, решение которого состоит из решения отдельно взятых двух уравнений: нелинейных функциональных уравнений и нелинейных интегральных уравнений. При доказательстве однозначной разрешимости интегральных уравнений применен метод последовательных приближений в сочетании его с методом сжимающих отображений. В качестве итераций взят итерационный процесс Пикара. Получена формула для приближенного вычисления подвижного нелинейного оптимального управления и оценка для допускаемой погрешности по оптимальному управлению. Приведены формулы для приближенного вычисления нелинейного оптимального процесса и минимального значения функционала качества. Полученные результаты могут найти дальнейшее применение в развитии математической теории нелинейного оптимального управления системами с распределенными параметрами при наличии подвижных источников.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):103-109
pages 103-109 views

О ВОССТАНОВЛЕНИИ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ В СПИРАЛЬНОЙ ЗВЕЗДЕ МИТТАГ-ЛЕФФЛЕРА ПО ЗНАЧЕНИЯМ НА МНОЖЕСТВЕ ЕДИНСТВЕННОСТИ

Яковлев Е.И.

Аннотация

В случае одного комплексного переменного традиционным множеством единственности в классе аналитических функций является множество, содержащее предельную точку. Наиболее известным множеством единственности в многомерном случае является «вещественная» окрестность точки. Для определенного класса областей множество единственности в многомерном случае может быть уменьшено. Например, в работах С. В. Знаменского указывается счетное подмножество на остове полидиска, по значению на котором голоморфная функция восстанавливается во всем полидиске. Иногда функция может быть продолжена и в большую область. Так, в работах Ж. Адамара, Г. Миттаг-Леффлера, Ле Руа, Линделефа были предложены методы суммирования, дающие хорошие результаты для аналитического продолжения степенного ряда в случае звездных областей комплексной плоскости. В дальнейшем, для одномерного случая в работах Н. У. Аракеляна был предложен метод восстановления аналитического элемента с помощью универсальных матричных методов суммирования в классе спиральных областей. Настоящая работа посвящена восстановлению аналитической функции, заданной на счетном множестве единственности остова полидиска, в максимальную спиральную область, называемую (m,α)-звездой Миттаг-Леффлера данной функции. Восстановление производится с использованием многомерных матричных методов суммирования кратного степенного ряда, которые строятся с помощью одномерных матричных методов суммирования степенного ряда. При этом апробация построенных многомерных матричных методов суммирования кратного степенного ряда проводится с помощью одномерной геометрической прогрессии.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):110-115
pages 110-115 views

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ УНИФИЦИРОВАННЫЕ ПЛАТФОРМЫ МАЛОГО КЛАССА

Зимин И.И., Валов М.В., Яковлев А.В.

Аннотация

Рассмотрены результаты разработки перспективных платформ малого класса, а также малые космические аппараты (МКА), создаваемые на их базе. Целью работы является создание серии унифицированных платформ, в полной мере отвечающих мировым тенденциям развития космической техники и современным техническим требованиям. Унифицированные платформы предназначены для дальнейшей установки и адаптации на них полезной нагрузки и обеспечения её всеми условиями для штатного функционирования и выполнения поставленных перед МКА задач. Проектирование МКА на базе перспективных унифицированных платформ, обладающих определённой степенью универсальности, в состав которых входит неизменная базовая конструкция и отработанная аппаратура бортовых обеспечивающих систем, ведет к сокращению времени разработки и снижению стоимости изготовления и запуска МКА. Серия базовых унифицированных платформ разрабатывается АО «ИСС» совместно с ООО «НПЦ «МКА» и включает в себя три унифицированные платформы: НТ-50, НТ-100 и НТ-400. Каждая из платформ семейства НТ отличается высокими техническими характеристиками и новыми конструктивно-компоновочными решениями. Серия перспективных негерметичных платформ предназначена для создания на их базе новейших МКА различного целевого назначения, таких как МКА связи, ДЗЗ, научно-экспериментальные и технологические МКА. Бортовые системы платформ построены на приборах и оборудовании, произведенных в Российской Федерации. МКА на базе платформ семейства НТ смогут выводиться на низкую круговую орбиту функционирования как одиночным запуском (в том числе и попутным), так и групповым запуском в составе блока из нескольких МКА.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):118-124
pages 118-124 views

РАЗРАБОТКА БОРТОВОГО УСТРОЙСТВА СПУТНИКОВОГО МОНИТОРИНГА ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

Кацура А.В., Акзигитов А.Р., Андронов А.С., Строков Д.Е., Акзигитов Р.А.

Аннотация

Развитие межмашинного взаимодействия по всему миру не могло не затронуть авиационную отрасль. Оно основано на обмене данными между машинами без участия человека. Это значительно упрощает процесс мониторинга объектов. Применение беспроводных видов связи позволяет осуществлять контроль удаленных объектов, включая подвижные. Одним из таких видов связи является GSM-связь. Благодаря относительно широкому покрытию связь GSM используется для передачи данных местоположения и датчиков подвижного объекта. Однако территория Российской Федерации имеет неполный охват GSM-связью. Для мониторинга воздушных судов в таких районах необходимо задействовать спутниковую связь. Предложено использовать спутниковую группировку компании Iridium для обеспечения доступа к связи в труднодоступных районах полетов воздушных судов. Ключевая особенность спутников Iridium, а именно полный охват земной поверхности, стала определяющей при выборе резервного способа связи. Модуль передачи данных Iridium 9602 соответствует поставленным авторами работы требованиям к устройству. Передача пакета данных по 340 байт позволяет снизить затраты на спутниковую связь. С точки зрения экономических показателей оптимальным решением стало резервирование блоком Iridium GSM-связи. В первую очередь, это связано со стоимостью услуг по предоставлению связи. Таким образом, при недоступном канале GSM будет задействован канал Iridium. Основными элементами экспериментального устройства являются микроконтроллер, спутниковый модем Iridium 9602, модуль GSM, модуль GPS/ГЛОНАСС MGGS2217, высокочастотные приемная и передающие антенны. Размещение устройства мониторинга на борту воздушного судна позволит с точно установленным интервалом получать данные местоположения и скорости. Анализ рынка аналогичных устройств показал, что основной и единственный канал связи в таких блоках - связь GSM. Блоки, оснащенные модулями спутниковой связи, передают данные через спутники Inmarsat, связь с которыми затруднительна в приполярных районах.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):125-130
pages 125-130 views

ПЛАТФОРМА АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМЫ КОМПЕНСАЦИИ ВЕСОВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ДЛЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ РЕФЛЕКТОРОВ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Ковалев И.В., Баданина Ю.О.

Аннотация

Рассмотрено конструктивное исполнение и логика раскрытия крупногабаритной трансформируемой антенны. Выявлена необходимость компенсации весовой составляющей при сборке и испытаниях конструкции. Учитывая логику движения элементов силовой спицы, сделан вывод о применении следящей системы для компенсации весовой составляющей. Проведен анализ имеющегося оборудования и систем управления. Выбран производитель автоматизированного оборудования, удовлетворяющего поставленным задачам управления и контроля. Сделан вывод о проектировании системы компенсации весовой составляющей на основе сервоприводов, контроллеров и сенсоров, объединенных платформой автоматизации, управляемой специальным программным обеспечением. Разработана структура платформы автоматизации, соответствующая принятому технологическому процессу проведения испытаний. Определены принципы взаимодействия подсистем системы компенсации весовой составляющей для приёма, обработки и контроля параметров процесса испытаний. Сделан вывод о том, что предложенная система может быть интегрирована в перспективную систему автоматизации и управления технологическим процессом проведения испытаний раскрытия крупногабаритных антенн космических аппаратов.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):131-136
pages 131-136 views

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В МИКРОКАНАЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКАХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Коновалов Д.А., Кожухов Н.Н., Дроздов И.Г.

Аннотация

Представлено исследование тепломассобмена в микроканалах на основе нитевидных монокристаллов кремния теплообменных элементов для телекоммуникационных систем космической техники, модулей управления наземного базирования. Целью настоящей работы является разработка математических моделей и проведение численного моделирования тепломассопереноса для микроканального теплообменника гибридной системы тепловой защиты на основе монокристаллов кремния. Система тепловой защиты должна обеспечивать стабильную работу электронного оборудования в широком диапазоне температур окружающего воздуха (от -40 до +60 °С), а термостатирование должно находиться в пределах ±0,1 °С. При этом массогабаритные характеристики теплообменника соотнесены с размерами электронных компонентов. Предложен вариант теплообменника на основе матрицы из нитевидных кристаллов кремния, который позволяет создать развитую поверхность, обеспечивая высокий теплосъем до 100 Вт/см2. По разработанной технологии произведены опытные образцы. Разработана математическая модель, наиболее полно описывающая процессы тепломассопереноса в микроканальных теплообменниках, определены корректные граничные условия. Проведено численное моделирование процессов тепло- и массопереноса. Построены зависимости перепада давления, температуры от расхода охладителя, определены подходы для нахождения геометрических характеристик эффективного ребра на основе монокристаллов. Определены зависимости температур монокристаллического ребра от его высоты и пространственного расположения. Исследованы критические режимы работы системы. С целью оптимизации теплогидравлических характеристик предложены новые конструкции теплообменных элементов из монокристалла кремния для проведения дальнейших исследований.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):137-146
pages 137-146 views

ОБЪЕКТИВ КАМЕРЫ СОПРОВОЖДЕНИЯ ДЛЯ СПУТНИКОВОГО ЛАЗЕРНОГО ДАЛЬНОМЕРА ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА

Лапухин Е.Г., Владимиров В.М., Границкий Л.В.

Аннотация

Рассмотрены варианты расчета комбинированной оптической системы для лазерного спутникового дальномера, включающей расширитель лазерного пучка и объектив камеры сопровождения в оптическом диапазоне. Расширитель лазерного пучка представляет катадиоптрическую систему диаметром 320 мм, имеющую 7-кратное увеличение для длин волн от 400 до 2000 нм дифракционного качества по всему полю зрения без дополнительной перефокусировки. В обратном ходе лучей расширитель играет роль питающей оптики объектива в оптическом диапазоне. Эквивалентное фокусное расстояние объектива равно 1753 мм. Рассмотрены два варианта объектива: с использованием обычных марок стекла и с использованием стекла, имеющего особый ход дисперсии. Приводится анализ изображения точечных источников и распределение световой энергии в пятне рассеяния точечного источника. В предложенной оптической системе используется фокус Куде, позволяющий использовать аппаратуру, установленную стационарно. При расчете оптической системы радиусы кривизны всех сферических поверхностей выбраны из рядов значений, рекомендуемых ГОСТ 1807-75, что удешевляет технологию изготовления.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):147-153
pages 147-153 views

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДИАМЕТРА ВОЗДУШНОГО ВИНТА НА АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ЛЕГКОГО САМОЛЕТА

Мошков П.А., Самохин В.Ф.

Аннотация

Представлены результаты выполненных расчетно-экспериментальных исследований влияния диаметра воздушного винта на акустические характеристики винтомоторной силовой установки (СУ) легкого самолета с целью определения метода снижения шума на местности данного класса самолетов за счет изменения диаметра воздушного винта при условии сохранения аэродинамического и геометрического подобия винтов и неизменности частоты вращения. Экспериментальный метод основан на сравнительном анализе измеренных в статических условиях акустических характеристик силовых установок легких винтовых самолетов МАИ-223М и F30, отличающихся только диаметрами винтов и, соответственно, окружными скоростями при постоянной частоте вращения винтов. Расчетная оценка базируется на полуэмпирическом методе расчета шума воздушных винтов. В результате выполненных исследований установлено, что незначительное уменьшение диаметра винта на 3,3 % приводит к снижению суммарного шума силовой установки легкомоторного самолета на 1,5 дБ. При этом ожидаемое расчетное значение величины снижения гармонического шума винта от аэродинамической нагрузки составляет 1,2 дБ. Различие расчетных и экспериментальных данных объясняется тем, что при расчете не учитывалась составляющая шума винта от вытеснения. На основании полуэмпирической модели шума воздушного винта получено соотношение для определения влияния диаметра винта на гармоническую составляющую шума винта от аэродинамической нагрузки при условии геометрического и аэродинамического подобия винтов, а также при условии постоянства частоты вращения. Сравнение уровней звуковой мощности высокочастотного широкополосного излучения (1000-5000 Гц) СУ самолетов МАИ-223М и F30, имеющих аэродинамически подобные винты разного диаметра, показало, что различие в уровнях звуковой мощности может быть связано не только с различием в диаметрах винтов, но и с наличием дополнительных источников генерации шума, связанных с компоновкой винтомоторной силовой установки на самолете (в частности, обтекание индуктивным потоком от винта воздухозаборника маслорадиатора двигателя).
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):154-160
pages 154-160 views

ВЫБОР ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОВОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Финогенов С.Л., Коломенцев А.И.

Аннотация

Рассматривается солнечный тепловой ракетный двигатель (СТРкД) с тепловым аккумулятором (ТА), использующим фазопереходные высокотемпературные теплоаккумулирующие материалы (ТАМ) с высокой удельной теплотой плавления, обладающие определенными энергетическими преимуществами над твердотельными графитовыми аккумуляторами. ТА конструктивно совмещен с системой «концентратор-приемник» (КП) и предназначен для накопления тепловой энергии от зеркального солнечного концентратора в периоды пассивного движения космического аппарата (КА) по переходным орбитам многовитковой траектории выведения, при которой включение СТРкД осуществляется в апсидальных областях орбит за счет теплового разряда ТА, нагревающего рабочее тело (водород) до высоких температур, обеспечивая высокие значения удельного импульса. При этом обеспечивается независимость процессов точной ориентации системы КП на Солнце в периоды пассивного движения КА для заряда ТА и управления вектором тяги при разряде аккумулятора. Области включения СТРкД при этом не зависят от условий освещенности. Рассматриваются такие тугоплавкие ТАМ, как оксид бериллия и бинарные эвтектики B*Si и 3BeO*2MgO с температурой плавления выше 2000 К и удельной энергоемкостью более 2 МДж/кг. Рассматривается задача межорбитальной транспортировки КА с низкой стартовой орбиты на геостационарную орбиту в течение 60 суток. В качестве критерия эффективности задачи выведения принята масса полезной нагрузки (ПН), которая максимизируется путем оптимизации релевантных параметров системы КП-ТА. К таким параметрам можно отнести, в частности, соотношение масс концентратора и ТА и параметр точности псевдопараболоидного концентратора. Проведена совместная оптимизация релевантных параметров, показаны их целесообразные значения для каждого ТАМ. Показано, что при использовании в ТА сплава B*Si масса ПН может быть больше по сравнению с остальными рассмотренными теплоаккумулирующими материалами. Условия ориентации системы КП на Солнце при этом достаточно соответствуют современным техническим возможностям. Выигрыш в массе ПН может более чем в 1,5 раза превышать эффективность современных средств выведения с ЖРД, что позволяет использовать ракеты-носители (РН) более легкого класса.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):161-169
pages 161-169 views

Компоненты высокоточного электромеханического привода для сверхнизких температур (4,2 К) системы адаптации трансформируемой космической конструкции

Юсов А.В., Козлов С.А., Архипов М.Ю., Костров Е.А.

Аннотация

Поставлена проблема создания криогенных исполнительных механизмов для трансформируемых космических конструкций. Отмечены основные вопросы, связанные с реализацией задачи создания описываемых устройств. Показана широкая область применения и востребованность высокоточных низкотемпературных механизмов. Отдельно отмечена востребованность в рассматриваемых изделиях отечественных проектов, таких как «Миллиметрон». Представлены прототипы, являющиеся основой для развития тематики, на их примере показана преемственность результатов, позволяющая сократить издержки при переходе к проектированию и производству опытных образцов изделий с новыми свойствами. В качестве первого этапа развития заявленной тематики предлагается переработка хорошо зарекомендовавшего себя и подходящего по ряду признаков двигателя, применявшегося ранее в изделиях со схожим назначением, но другого температурного диапазона. Сообщено о проведенных работах, вариантах исполнения опытных образцов, о первых испытаниях в среде жидкого азота, проверке работоспособности. В продолжение исследований в заявленном направлении сообщено о проведённых опытах, показывающих работоспособность опытных образцов в условиях жидкого гелия. Описана установка, представлена схема и последовательность испытаний в условиях жидкого гелия. Проведены сравнения электрических параметров образцов в разном исполнении. Оба образца показали перспективность принятых проектных и конструкторских решений. Поставлена задача и определены перспективы развития высокоточных низкотемпературных вакуумных линейных электромеханических приводов на ближайшее будущее. Сообщено о результатах проектирования и испытаниях опытных образцов при гелиевых температурах (4,2 К).
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):170-177
pages 170-177 views

Магнитные свойства и фазовый состав тонких пленок системы Со-Рd

Артемьев E.М., Якимов Л.Е.

Аннотация

Изучение фазовых структурных превращений и их взаимосвязи с магнитными свойствами металлических систем и их сплавов является одной из важных задач космического материаловедения. Кроме фундаментального значения эти исследование позволяют в перспективе получать материалы со сложными заданными магнитными свойствами. Получены и исследованы тонкие плёнки сплава системы Co-Pd, конденсированные при различных температурах подложек, идентифицированы фазовый состав и кристаллические метастабильные структуры, возникающие в плёнках данного сплава. Исследованы намагниченность насыщения, магнитная кристаллографическая анизотропия, параметр обменного взаимодействия, константа перпендикулярной магнитной анизотропии полученных пленок. Обнаружен ряд метастабильных состояний, отсутствующих в объем- ных образцах. Поведение намагниченности насыщения показывает влияние магнитного порядка на величину обменного взаимодействия. Температурная зависимость константы магнитной кристаллографической анизторопии позволяет отнести составы с большим содержанием палладия к зонным ферромагнетикам. Проведено теоретическое обоснование наблюдающегося выхода намагниченности из плоскости пленки в двухфазных пленках (ГПУ, ГЦК) системы Co-Pd. Эта особенность потенциально означает возможность более плотной магнитной записи информации с использованием этих материалов.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):178-185
pages 178-185 views

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ РЕЗИН ДЛЯ ШКИВОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Ашейчик А.А., Полонский В.Л.

Аннотация

В современном грузоподъемном и транспортном оборудовании на предприятиях аэрокосмической промышленности широко применяются полимерные тросы с грузоподъемностью до 60 т. Для создания требуемой тяговой способности поверхность стального шкива при контакте с полимерным тросом имеет резиновое покрытие. При этом к свойствам резин для покрытий предъявляется одновременно целый ряд требований: максимальный коэффициент трения (тяговая способность), высокая износостойкость (долговечность по износу), высокая нагрузочная способность (отсутствие катастрофического износа резины) и долговечность поверхностного слоя резины (отсутствие усталостных трещин за весь срок службы). Рассматривается контакт c резиновым покрытием троса из высокомодульного полиэтилена (HMPE). Экспериментально решены вопросы выбора составов резин для создания резиновых покрытий на рабочей поверхности тяжелонагруженных шкивов грузоподъемного и транспортного оборудования аэрокосмической промышленности при контакте с полимерным тросом. Составы резин оценивались по их трибологическим свойствам и нагрузочной способности. Описана конструкция стенда возвратно-поступательного движения и методика исследований коэффициента трения и износа резин. Конструкция стенда включает кривошипно-шатунную группу, систему нагружения образцов и систему измерения коэффициента трения. При испыта- ниях на стенде возможно изменение скорости возвратно-поступательного движения образцов от 0,02 до 0,5 м/с. В зависимости от веса грузов и размеров образцов давление на поверхности трения образцов может регулироваться в диапазоне от 0,2 до 20 МПа. Измерение коэффициента трения проводилось посредством тензобалки с тензодатчиками. Значение сигнала с выхода тензобалки измерялось цифровым запоминающим осциллографом PCS-500A, работающим в комплекте с компьютером. Износ резины определялся методом искусственных баз. Получены экспериментальные зависимости коэффициента трения и интенсивности изнашивания от давления на контактирующих поверхностях резины и троса. Осмотр поверхностей резины после изнашивания и наблюдение за ходом экспериментов показали, что в данном случае происходит усталостное изнашивание резины, что соответствовало началу отделения макрочастиц резины. Установлено, что при определенном давлении установившийся режим изнашивания (линейная зависимость) переходит в катастрофический. Определены величины критических давлений для всех исследованных резин. Использование метода конечных элементов позволило создать конечно-элементную модель контакта троса с поверхностью резинового слоя на шкиве. На основании анализа этой модели изучены долговечность слоев различных резин с точки зрения образования усталостных трещин и их долговечность по изнашиванию.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):186-193
pages 186-193 views

ПОЛУЧЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ЖИДКОЙ ШТАМПОВКОЙ ИЗ СПЛАВА АК7

Крушенко Г.Г.

Аннотация

Описана практически новая технология производства деталей в приложении к деталям летательной аппаратуры, изготовляемых из алюминиевых сплавов, сочетающая как подготовку расплава к литью, так и способ изготовления собственно детали. Исследование проведено на известном литейном алюминиево-кремниевом сплаве АК7ч, широко применяющемся в аэрокосмической отрасли для изготовления деталей силовых агрегатов, работающих в сложнонагруженных условиях. Подготовка расплава к литью, кроме общепринятых приемов, заключалась во введении в жидкий металл перед заливкой нанопорошка карбида бора В4С, частицы которого имеют размеры нанодиапазона и отличаются высокой твердостью и температурой плавления, в связи с чем выполняют роль эффективных центров кристаллизации - так называемых модификаторов. Результатом их введения в расплав является измельчение структуры сплава получаемых изделий, что приводит к повышению их механических свойств. Способ получения деталей из модифицированного карбидом бора сплава заключается в применении для этой цели технологии жидкой штамповки, суть которой заключается в заливке расплава в матрицу с последующим прессованием. Основной положительной характеристикой этого способа является подавление образования в кристаллизующемся сплаве газово-усадочных пустот, что также способствует росту механических свойств прессованных деталей. Работа проведена на реальной детали летательной аппаратуры типа «переходник» силового агрегата. При этом в результате сочетания модифицирования расплава нанопорошком карбида бора и последующего его прессования были получены детали с более высокими механическими свойствами по сравнению со стандартной технологией: временное сопротивление повысилось на 8,37 %, а пластичность - в 2,1 раза.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):194-199
pages 194-199 views

ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕХСЛОЙНЫХ СОТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ В КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТАХ

Тестоедов Н.А., Наговицин В.Н., Пермяков М.Ю.

Аннотация

В космической технике находят применение трехслойные сотовые конструкции с установленными в них закладными элементами. Трехслойная (сотовая) конструкция состоит из двух тонких обшивок (несущих слоев), между которыми размещается относительно легкий и менее прочный заполнитель, обеспечивающий совместную работу несущих слоев. Закладные элементы, установленные в трехслойную сотовую конструкцию, предназначены для установки оборудования, кабелей, волноводных сетей и соединения сотовых конструкций между собой. Необходимо учитывать ряд факторов: выбор высоты сотового пакета, толщины обшивки, размера соты и подбор закладного элемента. В различных литературных источниках и научных работах как российских, так и зарубежных исследователей данной проблеме практически не уделяется внимания, либо исследования не проводятся совсем. Для грамотного решения данного вопроса необходимо провести ряд исследовательских работ в части испытаний сотовых конструкций с закладными элементами. Необходимо более подробно изучить влияние сотового заполнителя, несущих слоев, размеров закладных элементов на несущую способность трехслойной конструкции в целом, качественно обработать данные, полученные экспериментальным путем и ручным расчетом. Данные, полученные в результате проведенных исследований, применяются при проектировании и изготовлении трехслойных сотовых конструкций космических аппаратов.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):200-211
pages 200-211 views

СКРАЙБИРОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН ПРОВОЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОдом-ИНСТРУМЕНТОМ

Шестаков И.Я., Семенова Л.А.

Аннотация

В современной микроэлектронике полупроводники являются основными материалами в автоматизированных вычислительных и информационных системах управления ракет и космических аппаратов. Для получения интегральных микросхем и применения в приборах полупроводниковые пластины разделяют на кристаллы. Способы разделения полупроводниковых пластин на кристаллы - это скрайбирование алмазным резцом, лазерным лучом, алмазным диском, режущим полотном и проволокой. Использование алмазного инструмента и лазерного луча загрязняет поверхность кристаллов пылевидными образованиями, при нанесении рисок образуются области с большим количеством микротрещин, сколов и других дефектов. Кроме того, на поверхность кристалла попадают капли и пары материала полупроводника. Для устранения указанных недостатков предлагается модель взаимодействия вибрирующего проволочного электрода-инструмента с поверхностью детали полупроводника, при которой гибкий инструмент принимает форму синусоиды, перемещающейся вдоль поверхности полупроводника. Движущаяся точка контакта создаёт электрический разряд. Вдоль линии движения образуется зона повышенного механического напряжения, по которой затем происходит разделение полупроводниковой пластины. Время контакта электродов зависит от скорости движения волны и её формы. Правильность выбранной модели подтверждается экспериментальными данными, где в качестве электрода-инструмента применялась медная проволока. Для возбуждения колебаний проволоки использовался вибратор с частотой переменного тока. Изменение тока и напряжения процесса обработки регистрировалось осциллографом, определялись время контакта и длина бегущей волны. Экспериментальные и теоретические данные показали хорошее совпадение. Скрайбирование полупроводниковых пластин проволочным электродом-инструментом позволит уменьшить количество выбраковываемых кристаллов.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):212-216
pages 212-216 views

КОСМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ: СОСТОЯНИЕ, ОСОБЕННОСТИ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

Беляков Г.П., Анищенко Ю.А., Сафронов М.В.

Аннотация

Проведен анализ космической деятельности в аспектах её современного состояния, характерных особенностей и устойчивых тенденций развития. В различных аспектах определены важность и значение космической деятельности и ракетно-космической промышленности. Отмечена широкая трактовка категории «космическая деятельность» официальными источниками. Среди основных направлений осуществления космической деятельности выделены: разработка, производство и эксплуатация автоматических космических аппаратов; освоение космического пространства при помощи пилотируемых космических кораблей и обитаемых космических станций; предоставление услуг по запуску космических аппаратов для отечественных и иностранных заказчиков; создание и использование объектов наземной инфраструктуры. Дана краткая характеристика каждого из направлений. На основе анализа научной литературы сформулирован ряд особенностей космической деятельности, подкреплённый данными официальной статистики. Выделены устойчивые тенденции развития космической деятельности: глобализация космической деятельности ввиду расширения числа стран-участников; демократизация космической деятельности как процесс уменьшения государственного контроля; расширение применения государственно-частного партнерства; развитие технологий выведения полезных нагрузок в космическое пространство в направлении унификации средств выведения; возобновление интереса общества к масштабным космическим проектам, реализуемым в интересах фундаментальной науки; рост экономической привлекательности космического рынка ввиду расширения возможностей частного капитала; институциональное развитие космической деятельности в виде формирования системы правового регулирования отношений участников космической деятельности. Отмечается важность преобразований, происходящих в ракетно-космической отрасли, и актуальность применения проектного подхода в осуществлении космической деятельности.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):218-222
pages 218-222 views

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ОБОРОННО-ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА: СУЩНОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ ПОНЯТИЯ

Бревнов В.Г.

Аннотация

Оборонно-промышленный комплекс, как и несколько десятилетий назад, является движущей силой экономического развития Российской Федерации. Долгие годы конверсия обеспечивала переток инновационных разработок из оборонно-промышленного комплекса в различные отрасли народного хозяйства. Результаты исследований в виде конечной продукции необходимы, прежде всего, для поддержания обороноспособности государства, развития гражданской сферы экономики, продажи на мировом рынке изделий военного и двойного назначения. Важнейшим инструментом устойчивого развития оборонно-промышленного комплекса является инновационный проект. В настоящий момент отечественными предприятиями оборонной промышленности реализуется ряд сложных инновационных проектов, направленных на модернизацию отрасли и выполнение государственных программ. Одной из характеристик инновационного проекта является его конкурентоспособность, поскольку именно конкурентоспособные проекты обладают необходимым набором особенностей, в частности, высокой степенью надёжности и высоким качеством. От эффективности инновационных проектов зависят сроки выполнения государственного оборонного заказа, номенклатура и различные параметры производимой продукции. В свою очередь, от конкурентоспособности инновационного проекта зависит его результативность, способность удовлетворять потребностям государственного заказчика и покупателей продукции оборонно-промышленного комплекса за рубежом, возможность внедрения в различные отрасли народного хозяйства. На начальном этапе исследования затрагивается вопрос о роли инновационных проектов в развитии российской экономики. Приводится перечень особенностей предприятий оборонно-промышленного комплекса. Исследованы точки зрения на содержание понятия «инновация», представлены признаки рассматриваемого термина. На основе анализа особенностей предприятий оборонной промышленности предложены авторские толкования понятий «инновационный проект» и «конкурентоспособность инновационного проекта» на предприятиях оборонно-промышленного комплекса. Систематизированы подходы к понятию конкурентоспособности, отражающие сущность и содержание рассматриваемой категории, приводится ее описание. Выделяется круг факторов, оказывающих непосредственное влияние на уровень конкурентоспособности инновационных проектов на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, предлагается их группировка на внутренние и внешние. Делается вывод об их влиянии на скорость, время, результативность и стоимость реализации инновационного проекта.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):223-230
pages 223-230 views

ФОРМИРОВАНИЕ СТРАТЕГИИ ПРЕДПРИЯТИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ В СФЕРЕ ОХРАНЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Вашкевич В.П.

Аннотация

Современные условия жесткой конкуренции в космической отрасли требуют конкретных организационных действий при разработке стратегий инновационного развития с учетом правовой охраны результатов интеллектуальной деятельности (РИД), заключенных в научно-технических разработках предприятия. Поэтому, принимая во внимание основные цели стратегии инновационного развития предприятия, формируется стратегия охраны результатов интеллектуальной деятельности, реализация которой посредством управления патентными правами с комплектованием патентного портфеля обеспечит конкурентные преимущества в космической отрасли. При формировании данной стратегии были обозначены цели и задачи, принципы, факторы, основные механизмы реализации, а также показатели и индикаторы. Для достижении целей стратегии охраны результатов интеллектуальной деятельности основополагающим является оформление материалов заявок на выдачу патентов, учитывая совокупность интересов предприятия с выполнением требования законодательства в части раскрытия сущности объекта с полнотой, достаточной для его осуществления, но при этом, не раскрывая нюансов, без которых невозможно полноценное его создание третьими лицами. В качестве объекта исследования было взято предприятие космической отрасли АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» (АО «ИСС»). Дана краткая характеристика деятельности предприятия с данными о положении на мировом рынке производства спутников связи. Предложены этапы реализации стратегии охраны результатов интеллектуальной деятельности предприятия: оценка текущего состояния на рынке космической отрасли, анализ состояния и тенденции развития правовой охраны РИД в космической отрасли (внешний патентный анализ), внутренний патентный анализ АО «ИСС», отбор патентоспособных РИД, подлежащих правовой охране, выбор стран и систем патентования. Разработка стратегии предприятия космической отрасли в сфере охраны результатов интеллектуальной деятельности позволит руководству сформировать алгоритм организационных мероприятий при патентовании, обеспечит максимальное сохранение конфиденциальной информации в тайне, а также даст возможность обоснованного подхода к выбору объектов, территории и системы патентования.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):231-240
pages 231-240 views

ПРИМЕНЕНИЕ МЕЖДУНАРОДНОГО ОПЫТА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНО-ЦЕЛЕВОГО ПОДХОДА В РЕГИОНАЛЬНОМ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОМ РАЗВИТИИ (НА ПРИМЕРЕ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ)

Лукьянова А.А., Кононова Е.С.

Аннотация

Рассматривается опыт реализации программно-целевого подхода в государственном управлении социально-экономическим развитием таких стран, как США, Франция, Япония, Китай. Обобщается зарубежный опыт и приводятся рекомендации по применению данного опыта на территории региона сырьевой направленности - Красноярского края. Анализируются достоинства и недостатки программно-целевого подхода в контексте его реализации на территории России. Предметом исследования, результаты которого отражены в настоящей статье, являются управленческие отношения, возникающие в процессе реализации целевых программ социально-экономического развития в различных странах мира. Целью данной статьи является выработка рекомендаций по реализации программно-целевого подхода в государственном управлении социально-экономическим развитием Красноярского края и иных регионов России, обладающих сходными с ним специфическими чертами. Теоретической и методологической основой исследования, результаты которого отражены в статье, послужили фундаментальные труды зарубежных и отечественных авторов в области теории и практики реализации целевых программ социально-экономического развития. Исследование показало, что на сегодняшний день в Красноярском крае может с успехом применяться опыт ведущих зарубежных стран в реализации программно-целевого подхода как в части формирования программ, так и в части поиска источников их финансирования. Следует отметить, что на сегодняшний день положительный опыт реализации целевых программ на территории Красноярского края имеется в аэрокосмической отрасли. В результате исследования выработаны рекомендации по реализации программно-целевого подхода в процессе государственного управления социально-экономическим развитием Красноярского края, учитывающие специфические особенности региона. Результаты исследования послужат основой для формирования эффективных целевых программ социально-экономического развития Красноярского края и могут использоваться при формировании механизмов государственного управления социально-экономическим развитием других регионов сырьевой направленности.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):241-246
pages 241-246 views

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКОВ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Товстоношенко В.Н., Медведев А.В.

Аннотация

Ракетно-космическая промышленность - одна из отраслей экономики страны, имеющая научный и инновационный потенциал. Предприятия ракетно-космической промышленности являются высокотехнологичными, многопрофильными, производящими инновационную продукцию, не просто конкурентоспособную на внешнем рынке, но и превосходящую многие западные аналоги. Развитие инновационной деятельности предприятий является важнейшим условием для решения проблемы обеспечения обороноспособности страны. Инновационная деятельность осуществляется в условиях неопределенности, что обусловливает возникновение рисков, связанных с недофинансированием проектов, с нестабильной экономической ситуацией в стране, с напряженной геополитической обстановкой в мире. В связи с этим встает вопрос о выборе инструментов управления рисками на каждом этапе инновационного процесса, что позволит сократить потери и повысить эффективность инновационной деятельности предприятий ракетно-космической промышленности. В ходе исследования были рассмотрены различные методы управления рисками, включающие оценку и прогнозирование рисков. Оценка и прогнозирование рисков может осуществляться как на основе количественных методов, так и с использованием качественных методов. Рассматриваются количественные методы, с помощью которых определяется численное значение вероятности наступления рисковых событий и их последствий, осуществляется количественная оценка степени риска и устанавливается допустимый в данной ситуации уровень. Предложенные количественные методы оценки и прогнозирования рисков во взаимосвязи друг с другом позволят предвидеть неблагоприятный исход развития события в процессе инновационной деятельности предприятий ракетно-космической промышленности, а также получить численную оценку рискованности проекта, определить степень влияния факторов риска на его эффективность.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):247-251
pages 247-251 views

КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ РЕГИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ КАДРОВ ДЛЯ ОБОРОННО-ПРОМЫШЛЕНОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ

Химин Е.Б., Беляков Г.П.

Аннотация

Рыночные преобразования и интеграция экономики в состав мирового хозяйства обозначили необходимость перехода к интенсивному типу экономического развития. Императив интенсификации специфическим образом реализуется в кризисных условиях. Глубина рецессии, масштабы оттока капитала и состояние приоритетных факторов хозяйственного процесса, проявившиеся в современной кризисной экономической ситуации, дополнительно актуализируют необходимость интенсификации развития системы подготовки и переподготовки кадров для предприятий ОПК, в том числе и на региональном уровне. В период реформирования российского общества по вопросам разграничения полномочий между федеральным центром и регионами особую значимость приобрели проблемы управления развитием территориальных форм жизнедеятельности, путей формирования и функционирования региональных социально-экономических комплексов. Исследование проблем управления развитием системы подготовки и переподготовки кадров для предприя- тий ОПК региона на основе программного подхода показало, что возрастание роли и значимости региональной образовательной системы приводит к необходимости определения новых научных подходов, принципов формирования и реализации программ развития, совершенствования механизма реализации, разработки инструментов и мероприятий, что позволит региональным органам управления системой подготовки кадров совместно с Министерством образования и науки РФ осуществить переход данной системы в новое качество - к образовательному федерализму, органически сочетающему в себе два процесса: регионализацию и интеграцию системы профессионального образования. Предложенная концепция управления развитием региональной системы подготовки и переподготовки кадров для предприятий ОПК предполагает совершенствование существующей системы управления развитием профессиональной подготовки кадров для предприятий ОПК на региональном уровне на основе программно-проектного подхода как одного из основных механизмов реализации государственной инновационной политики и элементов инновационной инфраструктуры, направленных на развитие инновационной деятельности и формирование целостной инновационной системы профессионального образования с учетом приоритетов государственного инновационного развития на региональном уровне. Обоснована модель инновационного развития системы подготовки и переподготовки кадров для предприятий ОПК на региональном уровне с использованием программно-проектного подхода. Показана возможность через региональное планирование и программно-проектные формы его реализации обеспечивать наиболее эффективные формы интеграции власти, общественного мнения, образования, науки и бизнеса в инновационном обновлении ОПК Российской Федерации.
Сибирский аэрокосмический журнал. 2016;17(1):252-259
pages 252-259 views

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах