Том 23, № 2 (2022)

Безопасность внутренней сети является важным аспектом успешного предприятия. Существуют различные средства для предотвращения киберугроз и анализа посещаемых интернет-ресурсов, но их быстродействие и возможность применения сильно зависит от объема входных данных. В статье рассматриваются существующие методы определения сетевых угроз с помощью анализа журналов прокси-сервера и предлагается метод кластеризации интернет-ресурсов, направленный на снижение объема входных данных путем исключения групп безопасных интернет-ресурсов или выбором только подозрительных интернет-ресурсов. Предложенный метод состоит из 3-х этапов: предобработка данных, анализ данных и интерпретация полученных результатов. Исходными данными для него являются записи журнала прокси-сервера. На первом этапе из исходных данных выбираются полезные для анализа данные, после чего непрерывный поток данных делится на небольшие сессии при помощи метода ядерной оценки плотности. На втором этапе выполняется мягкая кластеризация посещенных интернет-ресурсов путем применения метода тематического моделирования. Результатом второго этапа являются неразмеченные группы интернет-ресурсов. На третьем этапе, с помощью эксперта, происходит интерпретация полученных результатов путем анализа наиболее популярных интернет-ресурсов в каждой группе. Метод имеет множество настроек на каждом этапе, что позволяет сконфигурировать его под любой формат и специфику входных данных. Его область применения никак не ограничивается. Полученный метод может быть использован в качестве дополнительного шага предобработки с целью снижения количества входных данных.

Методы построения маршрутов включают задачу поиска кратчайшей траектории между двумя или несколькими объектами, которая может изменяться в зависимости от погодных условий, координат высоты и других параметров. Методы, которые рассматриваются в статье, позволяют выполнять построение маршрутов с использованием GPS-треков для различных областей знаний: проектирование маршрутов в рамках города, региона, страны либо при дистанционном зондировании земли. Рассматриваемые алгоритмы используются в сфере мониторинга окружающей среды при чрезвычайных ситуациях, для поиска оптимальных маршрутов передачи данных в спутниковых системах и их валидации, а также в организационно-экономических системах. Наиболее широко для построения маршрутов применяются подходы теории графов и поиска в пространстве состояний, где любой траектории между объектами ставится свой вес. Однако до сих пор не существует универсальной системы, позволяющей построить оптимальный маршрут по пересеченной местности. В статье рассмотрены такие методы, как алгоритм Дейкстры, Левита, Флойда – Уоршелла, а также выполнено сравнение их эффективности по времени работы и вычислительной сложности. Целью является разработка алгоритма поиска кратчайшего пути и построения туристического маршрута от заданной точки А до точки Б, что откроет большие возможности для горожан самостоятельно посещать новые интересные районы, активно проводить свободное время и узнавать окрестности города. Система апробирована на территории Торгашинского хребта, включает более 38 точек маршрута, расположенных на расстоянии более 25 км, и позволяет построить желаемые маршруты в течение менее 15 мс с учетом перепада весов и расстояния между объектами. При этом система допускает ввод собственных координат, которые учитываются при построении маршрутов.

Известно, что при передаче данных может возникать межсимвольная интерференция, вызванная наличием многолучевого распространения и частотно-селективных замираний в радиоканале, которая может существенно понижать энергетическую эффективность систем связи. Одним из методов борьбы с такими эффектами, актуальным на сегодняшний день, является применение модуляции вида ортогонального частотного мультиплексирования сигналов (OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing), позволяющего гибко менять скорость передачи данных, уменьшить частотный ресурс за счет улучшения спектральной эффективности, а также бороться с частотно-селективными замираниями и селективными помехами.

Однако существуют каналы, особенно сильно подверженные влиянию межсимвольной интерференции, такие как, например, тропосферный канал. Также проблема селективных помех особо остро стоит в системах ближнепольной магнитной связи. Для таких каналов само применение OFDM модуляции не является панацеей, актуальной является задача повышения энергетической эффективности OFDM сигнала. В данной работе приведены ключевые особенности режима работы OFDM, позволяющие повысить энергетический потенциал радиолинии в каналах, подверженных межсимвольным искажениям. Представлены результаты моделирования методов понижения пик-фактора и цифровых предыскажений для линеаризации передающего тракта.

Практическая значимость работы состоит в том факте, что применение методов линеризации передающего тракта позволит увеличить максимальную пропускную способность систем связи, в первую очередь, использующих тропосферный, радиорелейный и ближнепольный магнитный канал связи. В настоящее время этот вопрос стоит особо остро, поскольку высокоскоростные тропосферные станции со скоростью передачи данных 50 Мбит/с в России отсутствуют. Увеличение пропускной способности в тропосферной связи позволит обеспечить связью труднодоступные населенные пункты со сложным рельефом местности. Также применение высокоскоростной тропосферной связи является экономически выгодной альтернативой спутниковой связи, поскольку ее применение не требует аренды спутникового канала.

Артиллерийский выстрел представляет собой сложный газо- и термодинамический процесс быстрого превращения химической энергии пороха в тепловую, а затем в механическую работу перемещения снаряда и откатных частей артиллерийского орудия. Отличительной особенностью применения авиационного артиллерийского оружия (ААО) является малое время, в течение которого возможна стрельба с летательного аппарата по цели, что требует производства не одного артиллерийского выстрела, а отстрела максимального количества снарядов с минимальными перерывами между очередями выстрелов. Анализ сложившихся физических представлений о процессах, протекающих в малокалиберном артиллерийском стволе (далее – ствол), позволяет выделить основную количественную характеристику температурного состояния, влияющую на качество функционирования ААО, – температурное поле ствола. Высокое по уровню и градиентам температурное поле, образующееся в стенке ствола при выстреле, очередях и сериях выстрелов, оказывает существенное влияние на снижение тактико-технических и эксплуатационных характеристик ААО. Поэтому задача синтеза математической модели теплофизического нагружения ствола (далее – модель, если из контекста изложения материала ясно, что речь идет именно о разработанной модели) и дефиниции температурного поля имеет большое значение для решения ряда практических приложений. К ним относятся: оценка износа канала ствола в зависимости от нагрева; анализ термопрочности материала ствола; анализ условий ведения снаряда по каналу ствола и экстракции гильзы при выстреле; оценка различных способов и методов искусственного охлаждения стволов; определение безопасности ААО по исключению события самосрабатывания термонагруженного патрона, находящегося в разогретом стрельбой стволе; обеспечение условий сохранения работоспособности взрывателей и т. д. Вместе с тем адекватный расчет нестационарного теплообмена в канале ствола затруднен, что связано с неполной достоверностью исходных данных и динамикой быстропротекающих процессов применения ААО. Целью работы установлено совершенствование математических средств, описывающих термодинамические состояния ствола на основе базовых функциональных зависимостей внутренней баллистики и рассредоточенного комбинирования методов теплообмена и конечных разностей. Многочисленное и всестороннее тестирование синтезированной модели, сравнение результатов расчета с данными классической теории, автомодельными решениями и с экспериментальными данными подтвердили достоверность и предопределили достаточную приспособленность модели к использованию по назначению по мере усложнения объектов исследований.

В работе исследуются участки динамически нестабилизированных течений, характерных для элементов проточных частей турбонасосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей; участки прямоугольного переменного сечения, цилиндрического переменного сечения, вращательных течений в полостях с неподвижными стенками, неподвижной и вращающейся стенками. К характерным элементам относятся: подводящие и отводящие аппараты, боковые полости между ротором и статором, полости гидродинамических уплотнений и элементы межлопаточного канала центробежных насосов и газовых турбин.

Ввиду характерных особенностей режимных и конструктивных параметров, начальные участки динамически нестабилизированных течений являются преобладающими в проточных частях агрегатов подачи. Данные участки оказывают существенное влияние на энергетические параметры агрегата и влияют на теплообменные процессы и, как следствие, на надежность элементов конструкций. В характерных элементах систем подачи реализуется как ламинарный, так и турбулентный режимы течения рабочего тела.

С использованием методов теории пространственного пограничного слоя, определены характерные параметры пограничного слоя, такие как: толщина динамического пограничного слоя, вытеснения и потери импульса. Получены зависимости для определения скорости ядра течения, необходимые для оценки потерь в зависимости от длины характерных участков. В целях достоверного определения энергетических параметров необходим корректный выбор законов трения и профилей скорости в пограничном слое и учет начального участка. Полученные зависимости учитывают профиль распределения скорости в пограничном слое на характерных участках для случаев ламинарного и турбулентного режимов.

Составлена математическая модель рабочего процесса вихревого эжектора, на базе которой разработана методика расчёта оптимальной геометрии. Методика расчета учитывает обмен работой и теплотой между высоконапорным (эжектирующим) газом и низконапорным (эжектируемым) газом.

Показано влияние вязкости и возникающих при этом касательных напряжений на обмен работой и теплотой в вихревом эжекторе. Совпадение расчетных и экспериментальных данных удовлетворительное.

В статье содержатся результаты, полученные авторами при исследовании возможности применения электронно-лучевой сварки (ЭЛС) для тонкостенных конструкций из алюминиевого сплава АД31. Сегодня ЭЛС подобных конструкций не используется вследствие отсутствия технологии. В настоящее время на производстве используются другие технологии соединения подобных конструкций, однако они имеют высокую себестоимость, причина которой объясняется высоким процентом брака. Предложенный авторами способ применения ЭЛС позволит существенно повысить качество соединения в тонкостенных конструкциях и воспроизводимость технологического режима сварки изделий. Авторы разработали технологическое решение представленной задачи, опираясь на многолетний опыт по использованию моделей тепловых процессов, сопровождаемых при электронно-лучевой сварке. В качестве предмета исследования предложено моделирование параметров электронно-лучевой сварки тонкостенных труб для волноводных трактов, изготавливаемых из алюминиевого сплава АД31. В статье приведены результаты математического моделирования технологических параметров при нагреве алюминиевого сплава источниками энергии, эквивалентными электронному пучку при ЭЛС. Анализ и оценка результатов моделирования проводилась с применением критерия оптимальности, разработанного авторами. В основе расчетов, выполненных авторами, применен функционал, использующий математические модели нагрева металла комплексным источником тепла, состоящим из подвижных мгновенных точечных и линейного источников энергии. В статье приведены результаты расчетов для пластины толщиной 0,12 см, которая соответствует опытным образцам, применяемых при изготовлении волноводных трактов. В результате путем изменения таких значений, как: ток пучка и скорость сварки, было получено распределение температуры на поверхности изделия в процессе ЭЛС, что показало, применимость моделирования для отработки нового технологического процесса.

Надежность электронного оборудования, в том числе и в аэрокосмической отрасли, как в нормальных, так и в экстремальных условиях сопряжена с деградацией материалов ввиду формирования и развития дефектной сети. Теллурид кадмия – один из полупроводников, который активно используется при создании солнечных элементов и современных устройств микроэлектроники. В работе предложена модель распределения точечных дефектов в теллуриде кадмия до воздействия какого-либо ионизирующего излучения, что позволило рассчитать эффективную энергию тепловой активации пары Френкеля – 1,37 эВ. Исследования особенностей формирования и эволюции дефектов с применением методов моделирования в теллуриде кадмия, в перспективе позволит повысить качество его технологического использования, экономя финансовые ресурсы и повышая надежность изделий.

В производстве ракетно-космической техники используются труднообрабатываемые стали и сплавы традиционными методами. Поэтому применяютсяэлектрические способы обработки деталей, использующие разновидности термического воздействия электрического тока непосредственно в процессе удаления слоя материала. В технологии размерной электрообработки возрастает роль электроэрозионных методов, которые находят все большее применение во всех отраслях машиностроения как наиболее эффективные, а зачастую, и как единственно возможные способы обработки деталей из современных высокопрочных и вязких конструкционных материалов. Одним из перспективных методов электрообработки металлических заготовок является электроконтактный. Для оценки эффективности этого метода применяется производительность. Проведённый литературный анализ показал, что для оценки производительности используется произведение силы тока на коэффициент, учитывающий режим обработки и материал электродов. В дальнейшем этот коэффициент получил название коэффициента электрической эрозии. Для металлов, используемых в коммутирующей аппаратуре значение коэффициента, приводится. Однако применять его для расчёта производительности электроконтактной обработки нельзя из-за значительного отличия эрозионных процессов, протекающих в межэлектродном зазоре. По литературным данным произведён расчёт коэффициента эрозии при электроконтактной обработке, результаты представлены в таблице. В нескольких работах указано, что коэффициент эрозии зависит от полярности включения электродов-вращающегося диска и обрабатываемой заготовки. Приведённые данные противоречивы, поэтому были проведены исследования влияния полярности включения на коэффициент эрозии. При одинаковой марке обрабатываемого материала и вращающегося диска полярность включения не имеет значения. Выявлено, что для стали марки Ст3 коэффициент эрозии зависит от напряжения на электродах и при приближении к напряжению дугообразования резко возрастает независимо от полярности включения. Для нержавеющей стали резкое увеличение коэффициента эрозии наблюдается только при прямой полярности включения.