SCI Библиотека

На основе анализа исследований свечения метеорных потоков, зарегистрированных в международных космических экспериментах «УФ-атмосфера» с 2019 г. и «Терминатор» на Международной космической станции, сделан вывод, что присутствие непрерывно движущиеся к Земле мельчайших частиц метеорных потоков является одной из причин периодического образования серебристых облаков в ограниченных широтах Земли. Анализ показал, что количество зарегистрированных случаев свечения метеоров в УФ области спектра в атмосфере превышает стандартное расчетное зенитное часовое число потоков, а установленная непрерывность и непостоянство частиц (плотности) в потоках кометных хвостов в эпоху активности объясняет регулярность образования и изменчивость структуры серебристых облаков. Регистрация серебристых облаков подтверждает динамичность околоземного пространства

В связи с реализацией концепции электрических самолетов отмечена необходимость обеспечения высокой надежности электромеханических приводов, являющихся важными компонентами авиационных систем. Рассмотрен структурный состав электромеханического привода и виды его неисправностей. Приведен обзор методов диагностики неисправностей электромеханического привода, основанных либо на моделировании электромеханического привода, либо на анализе сигналов, поступающих в процессе функционирования электромеханического привода, а также гибридных методов, сочетающих в себе оба этих подхода. Исследованы преимущества, недостатки и трудности в применении различных подходов. Особое внимание уделено методам диагностики электромеханических приводов на основе глубокого обучения, которые позволяют в автоматическом режиме обрабатывать сигналы и реализовать комплексную диагностику неисправностей. Представлена концепция технического обслуживания авиационной техники, в частности электромеханических приводов, на основе оценки технического состояния и прогнозирования оставшегося срока полезного использования с целью предупреждения неисправностей до их появления. Для решения проблемы технического обслуживания летательных аппаратов на основе прогнозирования выделен ряд гибридных подходов. Приведен обзор отечественных разработок в области авиационной диагностики с применением машинного обучения.

Представлен обзор литературы, посвященной диагностике и прогнозированию оставшегося срока полезного использования авиационных двигателей на основе глубокого обучения. Приведена формальная постановка задачи оценки оставшегося срока полезного использования. Рассмотрены основные архитектуры глубоких нейронных сетей, применяемые для обнаружения редких сбоев и прогнозирования следующих сбоев на основе данных мониторинга авиационных двигателей. Рассмотрено извлечение информативных признаков с помощью автоэнкодеров. Приводится структура ячеек долгой кратковременной памяти и механизма внимания, применяемых в глубоких нейронных сетях для прогнозирования оставшегося срока полезного использования. Рассматривается задача интеграции прогноза оставшегося срока полезного использования в планирование технического обслуживания на основе обучения с подкреплением.

Как правило, в специализированных работах исследуется влияние фазовых флуктуаций принимаемых сигналов в радиолокационных станциях с синтезированной апертурой антенной на разрешение по азимуту и точность определения азимута неподвижных движущихся наземных объектов при произвольных траекториях полета летательного аппарата без учета аддитивных помех.

Цель — определить степень влияния аддитивных помех и фазовых флуктуаций на разрешающую способность и точность определения азимута радиолокационной станции с синтезированной апертурной антенной при произвольной траектории движения летательного аппарата и наземных объектов.

Материалы и методы. Рассмотрено и проанализировано влияние фазовых флуктуаций и аддитивных помех на основные характеристики синтезированной апертурой антенны при произвольной траектории летательных аппаратов и наземных объектов.

Результаты. Получены соотношения для оценки разрешающей способности и точности определения азимута в радиолокационной станции с синтезированной апертурной антенной в условиях воздействия фазовых флуктуаций отраженного сигнала и аддитивных помех при произвольной траектории движения летательного аппарата и наземных объектов.

Выводы. Показано, что в условиях воздействия аддитивных помех математическое ожидание и дисперсия углового положения объекта, а также длительность выходного сигнала по угловому параметру зависят от соотношения энергетических характеристик этого шума и отраженного сигнала.

Определяются параметры вычислительного цикла в имитаторе динамики объекта управления при заданных имитационных характеристиках обучающих комплексов для подготовки операторов транспортных систем. Предлагаются критерии оценки оператором динамических характеристик объекта в процессе нормальной эксплуатации целостной системы. Приводятся методы декомпозиции пространственного движения на продольное и боковое по приближенно определяемым корням характеристического полинома четвертого порядка c иллюстрацией на конкретном примере. Для ряда эргатических систем предлагаются модели управляющих воздействий и определяется влияние параметров объекта на характеристики управления.

Рассматривается композиционный материал из нарубленных тонких узких полимерных лент, армированных углеродными волокнами, и полимерного связующего. Ставится задача по аналитическому определению упругих и прочностных характеристик композита при известном минимальном наборе основных характеристик компонентов. Предлагается методика последовательного решения задачи на микро- и мезоуровнях. Ключевым моментом в методике является введение в рассмотрение «коэффициента эффективного объёма волокон» в короткой нити и способа его вычисления через критерий «силовой фактор». Приводятся: результаты расчётов модуля Юнга и предела прочности на растяжение образцов материала из частей лент фиксированной длины 6, 12, 18 и 24 мм; сравнение с экспериментальными данными и оценка точности и границ применимости методики.

Рассматриваются задачи оптимизации траекторного движения первой ступени авиационно-космической системы по критерию максимума конечной массы. Управлением является угол атаки и тяга двигателей. Оптимизация управления проводится на участке траектории от точки приведения первой ступени в район запуска до достижения требуемых для отделения космической ступени параметров движения. Для определения оптимальных программ управления используется принцип максимума Понтрягина. Решение задачи без ограничений на режимы движения проведено на примере разгона и набора высоты первой ступени авиационно-космической системы RASCAL. Предложена методика определения приближённо-оптимального управления в задаче с ограничением на высотный диапазон работы двигателей с раздельной оптимизацией активного и пассивного участков и поиском оптимальной точки их сопряжения. Обсуждаются изменения программы управления, траектории движения и затрат топлива при ограничении максимальной высоты полёта на активном участке.

Прецизионное исследовательское и технологическое оборудование, как правило, не способно обеспечить свои паспортные характеристики без качественной системы вибрационной защиты. Активная виброизоляция объекта обеспечивается с помощью дополнительного источника движения - актуатора. Наиболее перспективные по точностным характеристикам актуаторы реализуются на основе интеллектуальных материалов, таких как материалы с памятью формы, пьезоэлектрические и магнитострикционные материалы, электро- и магнитоактивные жидкости и эластомеры. Актуаторы на основе одного из типов электроактивных полимеров, диэлектрических эластомеров, показывают высокие характеристики по точности и быстродействию и работают за счёт деформации рабочего тела под действием высокой разности потенциалов электрического поля. В работе представлено сравнение актуаторов на основе листовых и тонкоплёночных управляющих электродов. Оценено влияние качества поверхности полимера и типа электродов на диапазон перемещений актуатора и максимальные амплитуды колебаний, которые способна подавлять система на основе диэлектрического эластомера. Показано, что формирование электрода методом магнетронного распыления в вакууме позволяет создать тонкоплёночный слой меди, который покрывает эластомер, несмотря на развитую поверхность. Отмечено, что после ионной обработки поверхность эластомера приобретает более равномерную, регулярную структуру, а тонкоплёночный слой электрода качественно формируется по топологии эластомера.

Предлагается алгоритм для оценивания углового ускорения по тангажу при наличии шумов измерений. Угловые скорости и углы Эйлера, фиксируемые навигационной системой, интерполируются при помощи Эрмитовых сплайнов третьего порядка, дифференцирование которых позволяет найти оценки углового ускорения по тангажу. В данной работе для сравнения анализируется известный метод численного дифференцирования - метод Поплавского аппроксимации первой производной, основанный на полиномиальной регрессии. Результаты моделирования, полученные с помощью предложенного алгоритма, сравниваются с результатами, полученными с использованием метода Поплавского. Результаты показывают, что предложенный в работе алгоритм оценки углового ускорения по тангажу обеспечивает более высокую точность, в том числе при наличии шумов измерений, за счёт комплексирования информации от двух различных датчиков, замеряющих угол тангажа и угловую скорость по тангажу.

В настоящее время для обработки изображений, полученных с БПЛА, в частности для получения из данных, относящихся к оптической радиации, данные о коэффициентах отражения широко используется метод эмпирической линеаризации. Суть этого метода заключается в размещении на специальных полигонах калибрационных панелей и получении на этой основе линейных соотношений между DN (т.е. первичными цифровыми отсчетами) и коэффициентами отражения при условии наличия данных об отражательных характеристиках этих панелей. Для наилучшей аппроксимации линейной зависимости используется пара таких панелей, одна светлая, другая темная Рассмотрена возможность применения двухпанельного эмпирического метода линеаризации применительно к мультиспектрометру с достаточно большим количеством спектральных каналов. Суть двухточечного (двухпанельного) метода заключается в преобразовании цифровых отсчетов в показатель (коэффициент) отражения. Реализация этого метода предусматривает выполнение следующих операций:(1) Нормализация цифровых отсчетов по следующей формуле.(2) Перевод DC norm каждого пикселя в коэффициент отражения объекта. Предложен адаптивный режим работы мультиспектрометра при котором время экспозиции фиксированного пикселя на используемом спектральном канале зависит от некоторого технологического показателя b i / g i , а также определяет величину DN raw . При этом на входе мультиспектрометра устанавливается жидкокристаллический преобразователь, последовательно формирующий на выходе гармоники входного сигнала с управляемым временем экспозиции. Оптимизирован процесс последовательного формирования узкополосных коэффициентов отражения исследуемых объектов при калибровке мультиспектрометра, калибруемого с помощью двух (светлого и темного) калибровочных панелей. Решена оптимизационная задача применительно к мульспектрометру с последовательной оцифровкой и формированием спектральных каналов на базе жидкокристаллического преобразователя, суть которой заключается в достижении вычисленной усредненной по спектру величина коэффициента отражения максимального значения.