ISSN 1991-2927
 

АПУ № 3 (57) 2019

«Автоматизация процессов управления» № 3 (57) 2019

Содержание
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
УДК 004.052

Смагин Алексей Аркадьевич, доктор технических наук, профессор, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Заведующий кафедрой телекоммуникационные технологии и сети Ульяновского государственного университета. Имеет статьи, изобретения, монографии в области разработки информационных систем различного назначения. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]А.А. Смагин,

Песляк Михаил Юрьевич, окончил Высшее военно-морское училище радиоэлектроники им. А.С. Попова. Заместитель главного конструктора ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области разработки АСУ. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]М.Ю. Песляк

Энтропийная модель мониторинга удаленного объекта эксплуатации57_1.pdf

В статье рассматривается организация мониторинга состояния систем управления объектами, географически удаленными от центра мониторинга, в качестве которого может выступать предприятие-монополист по созданию и сопровождению изделий в течение их жизненного цикла. Под мониторингом будем понимать процесс контроля, анализа и оценки состояния удаленного объекта путем наблюдения за данным процессом в динамике, изучение тенденций изменения состояния объекта и внешних факторов, влияющих на него [1].
Для повышения эффективности проведения мониторинга предлагается использовать энтропийный подход, позволяющий контролировать и управлять временем его проведения и временем занятия телекоммуникационного канала связи. Исходя из [2] энтропия интерпретируется как мера неопределенности системы, которая может указывать на разное количество информации. Введение энтропийной оценки пары «запрос-ответ» во время сеанса мониторинга позволяет оптимальным образом формировать очереди запросов и ответов и уменьшать их длину.
Для решения поставленных задач в статье рассматривается предложенная математическая модель проведения энтропийного мониторинга в виде ориентированного многоярусного графа, построенного на основе цепи Маркова, позволяющего описывать состояния мониторинга, отдельные шаги проведения мониторинга и учитывающего вероятностные характеристики запросов-ответов. Отличием является направленность использования модели на практике, на анализ нештатных ситуаций, в которых могут функционировать удаленные объекты, что требует обеспечения интерактивного режима работы мониторинговой системы. Модель предоставляет возможность рассматривать варианты реализации мониторинга с точки зрения систем массового обслуживания, а также в рамках закрытых локальных компьютерных сетей.

Мониторинг, энтропия, вероятность, объект, надежность, отказ.


УДК 004.05

Самонов Александр Валерьянович, кандидат технических наук, доцент, окончил Военную инженерную Краснознаменную академию им. А.Ф. Можайского. Старший научный сотрудник Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. Имеет более 30 трудов в области системного анализа, системной и программной инженерии, валидации и верификации программного обеспечения, методов и средств обеспечения информационной безопасности. [e-mail: a.samonov@mail.ru]А.В. Самонов,

Малышев Сергей Романович, кандидат технических наук, доцент, окончил Военный инженерный Краснознаменный институт им. А.Ф. Можайского. Заслуженный изобретатель РФ. Доцент Военной академии связи (ВАС) им. С.М. Буденного. Имеет учебные пособия, статьи и изобретения в области современных теоретических аспектов ведения радиомониторинга и радиотехнического контроля. [e-mail: malishevsr56@ya.ru]С.Р. Малышев,

Краснов Сергей Васильевич, кандидат технических наук, доцент, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи (УВВКУС), адъюнктуру Ульяновского высшего военного инженерного училища связи. Доцент Высшей школы управления и бизнеса Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Имеет более 50 работ в области проектирования и внедрения информационных систем и технологий. [e-mail: hsm.krasnov@gmail.com]С.В. Краснов,

Савкин Александр Леонидович, кандидат военных наук, доцент, окончил УВВКУС, ВАС им. С.М. Буденного, адъюнктуру там же. Начальник службы обеспечения научно-технической деятельности ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет научные работы, учебные пособия, статьи в области разработки и моделирования систем управления и связи, автоматизированных информационных систем. [e-mail:mars@mv.ru]А.Л. Савкин

Методы и средства реализации процесса сквозного контроля качества артефактов жизненного цикла разработки критически важных информационных систем57_2.pdf

Представлены методы и средства реализации последовательно-итерационного, программно-управляемого процесса разработки и верификации комплекса требований и проектных решений, разрабатываемых при создании автоматизированных информационных систем, используемых на объектах критической инфраструктуры государства. Дано описание единой модельно-языковой и информационно-программной среды, разработанной на основе языков моделирования и проектирования SysML, FUML, OCL, математического аппарата сетей Петри, временных автоматов, а также программных средств верификации и анализа формальных моделей комплекса требований и проектных решений CPN Tools, Rodin и SPIN. Построение формальных графово-текстовых моделей комплекса требований и проектных решений выполняется на основе разработанных для этого шаблонов, представляющих собой расширения диаграмм вариантов использования, деятельности, состояний и взаимодействия, внешнего и внутреннего представлений компонентов системы, активных и пассивных классов.
Процедура тестирования полноты и корректности комплекса требований осуществляется посредством анализа хода и результатов исполнения его формальной модели в среде виртуальной машины VM FUML, верификации поведенческой части модели с помощью CPN Tools и Rodin на предмет стабильности, ограниченности, выявления тупиковых и недоступных состояний, а также посредством оценивания качества реализации базовых механизмов объектно-ориентированной парадигмы (инкапсуляции, наследования, полиморфизма, абстракции, обмена сообщениями). Формальные модели проектных решений, представленные в виде диаграмм активностей, транслируются на язык CPN ML и затем верифицируются средствами CPN Tools. Диаграммы последовательностей транслируются на язык Promela и верифицируются в среде SPIN. Диаграммы состояний транслируются на язык EventB и проверяются с помощью средств Rodin.
Реализация представленного в статье подхода создания критически важных информационных систем позволит осуществлять раннее обнаружение и устранение дефектов требований и проектных решений непосредственно на этапах их разработки, что приведет к повышению качества разрабатываемых систем и снижению финансовых и временных затрат, связанных с выполнением дополнительных работ.

Валидация и верификация, временные автоматы, информационные системы, проектирование и моделирование, сети Петри, функциональные и эксплуатационные требования.


УДК 004.946

Назаров Сергей Васильевич, окончил радиотехнический факультет Ульяновского государственного технического университета, аспирант кафедры «Измерительно-вычислительные комплексы» УлГТУ, ведущий инженер-программист АО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения». Имеет статьи, свидетельства о регистрации программного обеспечения. [e-mail: nazir1984@mail.ru]С.В. Назаров,

Киселев Сергей Константинович, доктор технических наук, окончил Ульяновский политехнический институт по специальности «Авиаприборостроение», заведующий кафедрой «Измерительно-вычислительные комплексы УлГТУ. Имеет монографии, статьи, патенты в области приборостроения. [e-mail: ksk@ulstu.ru]С.К. Киселев

Подготовка трехмерных ландшафтов для комплексного полунатурного стенда проверки и отладки комплекса бортового оборудования вертолета57_3.pdf

В статье рассмотрены практическая методика подготовки трехмерных ландшафтов больших размеров на основе бесплатных источников спутниковой информации и способ разбиения ландшафта на более мелкие участки для системы визуализации. Задача рендеринга трехмерных ландшафтов рассмотрена применительно к комплексным полунатурным стендам для проверки и отладки комплексов бортового оборудования вертолетов на этапе опытно-конструкторской работы и эксплуатации. Определены требования к ландшафту и технические ограничения при подготовке трехмерного ландшафта большого размера. Указаны перспективные направления дальнейших работ.

Трехмерный ландшафт, система визуализации, комплексный полунатурный стенд, комплекс бортового оборудования.


УДК 681.518

Козьмовский Дмитрий Васильевич, кандидат технических наук, окончил факультет математического обеспечения автоматизированных систем управления Военно-морского института радиоэлектроники им. А.С. Попова. Ведущий специалист АО «НПО «Импульс». Специализируется в области разработки, опытного производства и сопровождения специальных территориально распределенных информационно-управляющих систем. [e-mail: klimsky@rambler.ru]Д.В. Козьмовский,

Куватов Валерий Ильич, доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, окончил факультет математического обеспечения АСУ Высшего военно-морского училища радиоэлектроники им. А.С. Попова. Профессор Санкт-Петербургского университета МВД России. Специализируется в области математического моделирования и информационных технологий АСУ специального назначения. Имеет статьи и монографии по заявленной проблематике. [e-mail: kyb.valery@yandex.ru]В.И. Куватов,

Синещук Юрий Иванович, доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, окончил факультет боевых информационных управляющих систем ВМУРЭ им. А.С. Попова. Профессор Санкт-Петербургского университета МВД России. Специализируется в области анализа и обеспечения информационной безопасности, устойчивости функционирования сложных систем.[e-mail: sinegal@rambler.ru]Ю.И. Синещук,

Давыдова Татьяна Ивановна, кандидат технических наук, окончила радиотехнический факультет Ульяновского государственного технического университета. Ведущий инженер ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи и монографию в области расчетов надежности и эксплуатации радиотехнических средств. [e-mail: tasha_dav@inbox.ru]Т.И. Давыдова

Метод обеспечения безопасности информации на основе контроля деятельности пользователей распределенной вычислительной среды57_4.pdf

В статье анализируются особенности обеспечения безопасности информационных ресурсов распределенных телекоммуникационных систем. Территориально распределенная вычислительная сеть представляет собой совокупность сетевого оборудования и линий связи, предназначенных для обмена данными между рабочими местами пользователей и функциональными подсистемами. Учитывая, что более 90% информации организации ныне находится в электронном виде, проблема обеспечения защиты информации, циркулирующей в вычислительной сети, становится исключительно важной задачей. В этой связи, организация сетевой структуры сопряжена с необходимыми настройками политик безопасности пользователей сети. При этом вне поля зрения остаются наиболее реальные и многочисленные внутренние угрозы, которые есть у большинства организаций. Описаны системы, предназначенные для защиты вычислительной сети от внутреннего нарушителя и использующие контроль сетевых соединений, учет и анализ сетевого трафика. Сформулирован принцип определения фактических видов деятельности пользователей, который основывается на анализе статистических параметров сеансов по различным видам сетевой деятельности, сравнивании их с профилями пользователей и позволяет классифицировать сеансы сетевого обмена. Обоснованы этапы и алгоритм классификации сетевой деятельности и отдельных сеансов сетевого обмена по видам сетевой деятельности

Распределенная вычислительная среда, угрозы информационной безопасности, сеанс сетевого обмена, классификация деятельности пользователей.


УДК 004.896

Войт Николай Николаевич, кандидат технических наук, доцент, окончил факультет информационных систем и технологий Ульяновского государственного технического университета, доцент кафедры «Вычислительная техника» УлГТУ. Имеет более 150 научных статей в области интеллектуальных САПР, Сase-, Сals-технологий. Область научных интересов: автоматизация проектирования потоков работ, формальные языки и грамматики, автоматы, контроль и анализ бизнес-процессов, интеллектуальные системы обработки workflows, онтологии, автоматизированные среды обучения [e-mail: n.voit@ulstu.ru]Н.Н. Войт,

Канев Дмитрий Сергеевич, кандидат технических наук, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет более 80 статей в области САПР. Область научных интересов: разработка и внедрение программно-аппаратных платформ, способствующих поддержке, интенсификации и повышению вовлеченности обучающихся в образовательный процесс с помощью информационных технологий. [e-mail: dima.kanev@gmail.com]Д.С. Канев,

Кириллов Сергей Юрьевич, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ, аспирант кафедры «Вычислительная техника» УлГТУ. Имеет более 20 статей в области САПР. Область научных интересов: визуальные языки построения бизнес-процессов и потоков работ, анализ графических диаграмм на наличие синтаксических и семантических ошибок, разработка и внедрение программно-аппаратных платформ, способствующих поддержке, интенсификации и повышению вовлеченности обучающихся в образовательный процесс. [e-mail: kirillovsyu@gmail.com]С.Ю. Кириллов

Метод трансляции диаграммы с одним типом направленной связи в ингибиторную сеть Петри57_5.pdf

Фундаментальная научная проблема теории управления бизнес-процессами заключается в повышении эффективности синтеза и обработки рабочих процессов автоматизированных систем с целью сокращения времени, затрачиваемого на их разработку и повышение качества диаграммных моделей с точки зрения контроля ошибок, сокращения семантического разрыва между анализом и исполнением бизнес-процессов.
Одним из подходов для их верификации является использование формализма сетей Петри, которые позволяют провести семантический и синтаксический анализы моделей, в том числе получить все возможные сценарии выполнения бизнес-процесса, определить никогда не выполняющиеся функции и тупиковые состояния системы, что особенно важно при анализе циклических процессов. При этом существующие методы трансляции графических диаграмм управления бизнес-процессами в сеть Петри являются специализированными и направлены на работу с одним-двумя графическими языками.
В статье предлагается метод перевода диаграмм с одним типом направленной связи в ингибиторную сеть Петри. Показано применение данного метода для трансляции потока управления EPC-диаграммы.

Бизнес-процессы, анализ графических языков, EPC, сеть Петри.


УДК 519.612.4:004.932

Самойленко Марина Витальевна, кандидат технических наук, доцент, окончила Московский авиационный институт и Московский физико-технический институт. Доцент Московского авиационного института (национального исследовательского университета). Имеет монографии, статьи, изобретения. Область научных интересов – обработка сигналов и изображений. [e-mail: Samoi.Mar@mail.ru]М.В. Самойленко

Стохастический матрично-итерационный метод решения систем линейных алгебраических уравнений и его применение в обработке изображений57_6.pdf

В работе предложен новый метод решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) – стохастический матрично-итерационный метод. Этот метод разработан для широкого класса задач, приводящихся к недоопределенным СЛАУ, в которых присутствуют ошибки измерений. При представлении СЛАУ векторно-матричным уравнением искомые переменные объединяются в вектор-оригинал. Применимость метода ограничена характером восстанавливаемого вектора-оригинала: основная часть его компонент должна быть равна известному фоновому значению, а ограниченное количество компонент – превышать это значение. При обработке изображений это условие означает, что речь идет об ограниченном числе ярких объектов на постоянном фоне.
Применение предложенного метода продемонстрировано на примерах восстановления размытых и зашумленных изображений. Задача приводится к СЛАУ, в которой вектор-отображение представляет собой строчно-столбцовую развертку искаженного изображения, а восстанавливаемый вектор-оригинал – строчно-столбцовую развертку исходного неискаженного изображения. Проведено компьютерное моделирование в среде MATLAB, которое позволило определить оптимальные параметры стохастического матрично-итерационного метода и продемонстрировать его преимущества в условиях аддитивных шумов.

Стохастический матрично-итерационный метод, матрично-итерационный метод, СЛАУ, аддитивный шум, восстановление изображения, функция рассеяния точки.


ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
УДК 654.026

Ермаков Роман Николаевич, кандидат биологических наук, окончил Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. Ведущий инженер АО «НИИ «Масштаб». Имеет научные публикации (статьи) в области математического моделирования, экспертных систем и систем управления. [e-mail: romul151925@mail.ru]Р.Н. Ермаков

Детектирование сетевых протоколов с применением методов машинного обучения и алгоритмов нечеткой логики в системах анализа трафика57_7.pdf

В работе рассматривается новый эффективный подход к анализу сетевого трафика с целью определения протокола информационного обмена прикладного уровня. Дается краткое описание структуры алгоритма классифика ции сетевых пакетов на принадлежность к одному из известных сетевых протоколов (TLS v1, TLS v1.2, HTTP, SSH v2, DNS, DHCP v6 и др.). Для определения протокола используется принцип высокоскоростной однопакетной классификации, который заключается в том, что анализируется информация, передаваемая в каждом конкретном пакете. Используются элементы поведенческого анализа, а именно классифицируются переходные состояния протоколов информационного обмена, что позволяет достичь более высокого уровня верности классификации и более высокой степени обобщения на новых тестовых выборках. Применяются алгоритмы нечеткой логики и нейронные сети. Демонстрируются результаты тестирования построенного программного модуля, способного идентифицировать сетевые протоколы информационного обмена.

Классификация сетевых пакетов, искусственные нейронные сети, логистическая регрессия, анализ сетевого трафика, глубокий анализ пакетов.


УДК 004.4, 681.3

Дударин Павел Владимирович, окончил Ульяновский государственный университет, аспирант кафедры «Информационные системы» Ульяновского государственного технического университета. Имеет научные работы в области обработки данных с использованием нейронных сетей. [e-mail:p.dudarin@ulstu.ru]П.В. Дударин,

Тронин Вадим Георгиевич, кандидат технических наук, окончил УлГТУ, доцент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет научные работы в области экономики, финансов и информационных технологий. [e-mail: v.tronin@ulstu.ru]В.Г. Тронин,

Святов Кирилл Валерьевич, кандидат технических наук, окончил УлГТУ, декан факультета информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет научные работы в области автоматизации процессов управления. [e-mail: k.svyatov@ulstu.ru]К.В. Святов,

Белов Владимир Александрович, окончил бакалавриат «Программная инженерия» УлГТУ, магистрант кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет статью по мониторингу работы компьютера. [e-mail: v.belov@ulstu.ru]В.А. Белов,

Шакуров Роман Азатович, окончил бакалавриат «Программная инженерия» УлГТУ, магистрант кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет статьи по мониторингу работы компьютера и разработке системы определения победителя киберсоревнований. [e-mail: r.shakurov@ulstu.ru]Р.А. Шакуров

Подход к оценке трудоемкости задач в процессе разработки программного обеспечения на основе нейронных сетей57_8.pdf

Процесс разработки программного обеспечения (ПО) активно изучается экспертами из различных областей науки с различных точек зрения. Тем не менее степень успешности проектов в области разработки ПО меняется незначительно и остается на уровне 50% соответствия первоначальным требованиям (бюджет, время и функциональность) для проектов среднего размера. Годовые финансовые потери в этой области в связи с этим исчисляются сотнями миллиардов долларов. Ввиду высокой сложности процесса разработки ПО, оценки трудоемкости возникающих задач содержат большие погрешности. При этом даже повсеместный переход к гибким и итеративным методикам разработки не решают указанную проблему. В данной работе показывается, что экспертная ретроспективная оценка трудоемкости решения задачи в процессе разработки ПО может быть аппроксимирована функцией, реализованной в виде нейронной сети, от определенного набора метрик сложности программного кода. Также описан процесс сбора необходимых метрик и обучения нейронной сети, позволяющий автоматизировать получение оценок трудоемкости задач, выполненных в ходе спринта в парадигме гибкой разработки ПО. Проведенные эксперименты на реальном функционирующем проекте по разработке ПО демонстрируют работоспособность и эффективность предлагаемого подхода.

Процесс разработки программного обеспечения, нейронные сети, обогащение данных, метрика Холстеда, цикломатическая метрика.


МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
УДК 621.377

Иванов Александр Куприянович, доктор технических наук, окончил физический факультет Иркутского государственного университета, аспирантуру Московского высшего технического училища им. Н.Э. Баумана, докторантуру Ульяновского государственного технического университета. Главный научный сотрудник ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет монографии, учебное пособие, статьи в области математического моделирования иерархических АСУ реального времени. [e-mail: mars@mv.ru]А.К. Иванов,

Типикин Всеволод Валентинович, кандидат технических наук, окончил радиотехнический факультет УлГТУ. Заместитель главного конструктора ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области автоматизации проектирования информационных систем. [e-mail: mars@mv.ru]В.В. Типикин

Модели взаимовлияния информационных потоков57_9.pdf

Определено подмножество информационных потоков, образующих информационное пространство органов государственной власти и управления. Основными признаками подмножества выбраны: количество информационных потоков; характер изменения числа документов в потоках; характер взаимного влияния документов различных потоков. Количество информационных потоков установлено в соответствии с задачей формирования контуров управления. Характер изменения числа документов в потоках ограничен линейной, экспоненциальной и логистической зависимостями. Построены линейные и нелинейные модели взаимовлияния информационных потоков. Модели построены на основании аналогии документов с популяцией, применяемой в современной научной литературе в широком смысле. Линейные модели образованы системой дифференциальных уравнений первого порядка с постоянными коэффициентами. Приведен общий порядок решения, получены аналитические результаты для некоторых вариантов. Нелинейные модели образованы уравнениями Лотки-Вольтерры для двух информационных потоков. Установлено поведение моделей вблизи стационарных точек при ограничении на количество документов и без ограничения.

Информационное пространство, потоки документов, логистическая модель, уравнения Лотки-Вольтерры.


УДК 629.05

Васильев Константин Константинович, доктор технических наук, окончил радиотехнический факультет Ленинградского электротехнического института им. В.И. Ульянова (Ленина), профессор кафедры «Телекоммуникации» Ульяновского государственного технического университета, заслуженный деятель науки и техники РФ, член-корреспондент АН республики Татарстан. Имеет монографии, учебные пособия и статьи в области статистического синтеза и анализа информационных систем. [e-mail: vkk@ulstu.ru]К.К. Васильев,

Королев Леонид Юрьевич, окончил Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, аспирант кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» МГУ им. Н.П. Огарёва. Имеет статьи в области навигации беспилотных летательных аппаратов. [e-mail: l.y.korolev@yandex.ru]Л.Ю. Королев

Оценивание изменяющихся координат группы автономных аппаратов57_10.pdf

Решена задача комплексирования оценок собственных и взаимных координат разной точности для произвольного числа автономных аппаратов с учетом воздействия внешних возмущений разной интенсивности. Рассмотрена возможность комплексирования навигационных параметров летательных аппаратов двумя способами. В первом алгоритме применен векторный линейный фильтр Калмана для повышения точности динамически изменяющихся координат группы беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Второй метод заключается в динамическом оценивании с помощью квазиоптимальной двухэтапной процедуры, включающей статическую оценку координат и фильтр Калмана. Получены выражения для определения ковариационных матриц ошибок комплексирования двумя методами. Проведено сравнение эффективности методов оценивания навигационных параметров группы БПЛА при разных начальных условиях в общем виде и для случая применения существующих систем навигации. Приведены результаты сравнительного анализа эффективности двух рассмотренных подходов.

Комплексирование оценок, координаты аппаратов, модель наблюдений, стохастическое уравнение состояния, фильтр Калмана, ковариации ошибок.


УДК 517.9:539.3:532.5

Вельмисов Петр Александрович, доктор физико-математических наук, профессор, окончил механико-математический факультет Саратовского государственного университета. Заведующий кафедрой «Высшая математика» Ульяновского государственного технического университета. Имеет статьи и монографии в области аэрогидромеханики, аэрогидроупругости, математического моделирования. [e-mail: velmisov@ulstu.ru]П.А. Вельмисов,

Покладова Юлия Валерьевна, кандидат физико-математических наук, доцент, окончила экономико-математический факультет УлГТУ. Доцент кафедры «Высшая математика» УлГТУ. Имеет статьи и монографии в области аэрогидроупругости, математического моделирования. [e-mail: pokladovau@inbox.ru]Ю.В. Покладова,

Мизхер Усама Джавад, аспирант кафедры «Высшая математика» УлГТУ, окончил Университет ДиКар, бакалавриат (Ирак, г. Ди-Кар), Восточноукраинский национальный университет им. Владимира Даля, магистратуру (Украина, г. Луганск). Имеет статьи в области аэродинамики, аэрогидроупругости, математического моделирования. [e-mail: usama.mizher@gmail.com]У.Д. Мизхер

Математическое моделирование нелинейной динамики трубопровода57_11.pdf

В работе предложены различные нелинейные математические модели, описывающие колебания трубопровода. Представлены модели, учитывающие только поперечную деформацию трубопровода, и модели, учитывающие продольную и поперечную деформации. Все модели описываются дифференциальными уравнениями в частных производных для неизвестных функций деформации. Численно-аналитическое решение основано на методе Бубнова-Галеркина. На основе модельных уравнений проведен численный эксперимент для различных параметров механической системы, который показал малое отличие динамических характеристик для различных моделей. Для одной из моделей построен функционал типа Ляпунова, на основе которого получены аналитические условия динамической устойчивости трубопровода. Предлагаются также математические модели динамики трубопровода с учетом запаздывания силовых и (или) инерционных характеристик.

Трубопровод, деформация, динамика, устойчивость, нелинейная модель, дифференциальные уравнения в частных производных, метод функционалов Ляпунова.


УДК 303.094.7

Васильев Валерий Александрович, кандидат технических наук, доцент, окончил факультет авиационного радиоэлектронного оборудования Рижского высшего военного авиационного инженерного училища им. Я. Алксниса. Доцент кафедры Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (ВУНЦ ВВС «ВВА», г. Воронеж). Специализируется в области автоматизации процессов управления авиацией. Имеет публикации, свидетельства о регистрации программ для ЭВМ в сфере алгоритмического и программного обеспечения комплексов средств автоматизации пунктов управления авиацией. [e-mail: vashome60@mail.ru]В.А. Васильев,

Федюнин Павел Александрович, доктор технических наук, профессор, окончил факультет радиосвязи Тамбовского высшего военного авиационного инженерного училища (ТВВАИУ) им. Ф.Э. Дзержинского. Начальник кафедры ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). Специализируется в области управления связью и радиотехнического обеспечения (РТО) в ВВС. Имеет публикации, учебные пособия, изобретения, свидетельства о регистрации программ для ЭВМ в области управления связью и РТО в ВВС. [e-mail: fpa1@yandex.ru]П.А. Федюнин,

Беляев Максим Павлович, кандидат технических наук, окончил факультет радиосвязи ТВВАИУ им. Ф.Э. Дзержинского. Начальник научно-исследовательского отдела ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). Специализируется в области автоматизации процессов управления авиацией. Имеет публикации в сфере алгоритмического и программного обеспечения комплексов средств автоматизации пунктов управления авиацией. [e-mail: belyaev_mp@mail.ru]М.П. Беляев,

Васильев Антон Валерьевич, окончил факультет авиационных средств связи ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). Младший научный сотрудник ФГБУ «Главный научный метрологический центр» Минобороны России. Специализируется в области автоматизации процессов управления авиацией. Имеет публикации, свидетельства о регистрации программ для ЭВМ в сфере алгоритмического и программного обеспечения комплексов средств автоматизации пунктов управления авиацией. [e-mail: voroneya@mail.ru]А.В. Васильев

Имитационное пространственно-временное моделирование процесса движения наземной цели57_12.pdf

Одной из важных задач, решаемых автоматизированной системой управления авиацией в ходе боевых действий, является доведение до экипажей ударных авиационных комплексов своевременной и достоверной информации о наземной цели. Задержка информации в каналах связи приводит к ее старению, в результате управление авиацией может осуществляться менее эффективно. Учет влияния задержки имеет комплексное решение, которое на практике реализуется различными методами и средствами. К одному из известных эффективных средств относятся экстраполяторы. В работе авторами рассматривается научно-методический подход, позволяющий проводить исследования экстраполяторов путем математического и полунатурного моделирования. Разработанные в рамках предлагаемого подхода модели имитируют движение наземной цели по реальной дороге с известными геометрическими характеристиками и дорожными условиями. Отличительной особенностью моделей является то, что в процессе их построения используются результаты обработки и анализа данных, получаемых из геоинформационных систем.

Имитационное моделирование, задержка сообщений в канале связи, маневрирующая наземная цель, модель движения наземной цели.


УДК 681.518.5

Жуков Дмитрий Анатольевич, окончил факультет информационных систем и технологий Ульяновского государственного технического университета, специалист по базе данных Ульяновского филиала конструкторского бюро ПАО «Туполев», аспирант кафедры «Прикладная математика и информатика» УлГТУ. Имеет научные труды в области статистических методов и машинного обучения. [e-mail: zh.dimka17@mail.ru]Д.А. Жуков

Анализ критериев качества классификации при диагностике функционирования технического объекта57_13.pdf

При прогнозировании исправности технического объекта по известным показателям его функционирования в процессе предшествующей эксплуатации решается задача бинарной классификации состояний объекта. Эта задача может быть решена методами машинного обучения, при этом наиболее объективной характеристикой качества диагностики является F-мера, что объясняется несбалансированностью классов: как правило, в выборке прецедентов, полученных по результатам эксплуатации объекта, количество данных об исправных состояниях значительно больше, чем о неисправных. Значения этой меры являются случайной величиной, поскольку оцениваются по контрольной выборке, формируемой случайным образом. Исследование показало, что распределение этой характеристики как для базовых, так и для агрегированных классификаторов близко к нормальному. На конкретном примере показано, что среднее значение F-меры при агрегировании превышает аналогичное значение, полученное с помощью базовых классификаторов.

Техническая диагностика, исправность, показатели функционирования, машинное обучение, агрегированный подход, критерии качества классификации.


УДК 621.43, 631.37

Хусаинов Альберт Шамилевич, доктор технических наук, окончил Ульяновский государственный технический университет, заведующий кафедрой «Проектирование и сервис автомобилей им. И.С. Антонова» Ульяновского государственного университета. Имеет статьи, монографии, учебные пособия и изобретения в области моделирования, проектирования, исследования и оптимизации конструкции тракторов и автомобилей. [e-mail: a.s.khusainov@gmail.com]А.Ш. Хусаинов,

Глущенко Андрей Анатольевич, кандидат технических наук, окончил Ульяновский сельскохозяйственный институт, доцент кафедры «Эксплуатация мобильных машин и технологического оборудования» Ульяновского государственного аграрного университета им. П.А. Столыпина. Имеет статьи, монографии, учебные пособия и изобретения в области моделирования, исследования и оптимизации конструкции тракторов и автомобилей. [e-mail: oildel@yandex.ru]А.А. Глущенко,

Салахутдинов Ильмас Рифкатович, кандидат технических наук, окончил Ульяновскую сельскохозяйственную академию, доцент кафедры «Эксплуатация мобильных машин и технологического оборудования» УлГАУ им. П.А. Столыпина. Имеет статьи, монографии, учебные пособия и изобретения в области моделирования, исследования и оптимизации конструкции тракторов и автомобилей. [e-mail: ilmas.73@mail.ru]И.Р. Салахутдинов,

Волков Максим Анатольевич, кандидат физико-математических наук, окончил УлГУ, декан факультета математики, информационных и авиационных технологий УлГУ. Имеет статьи, учебные пособия и изобретения в области моделирования, проектирования сложных технических систем и разработки автоматизированных систем управления. [e-mail: volkovmax1977@gmail.com]М.А. Волков

Оптимизация выбора технологий регенерации отработанных смазочных масел57_14.pdf

В работе предлагается методика оптимизации выбора набора технологий восстановления эксплуатационных свойств отработанных смазочных масел методом динамического программирования. Каждый вариант технологического процесса имеет различную производительность и себестоимость и характеризуется особой последовательностью изменения показателей качества регенерируемого масла. Делается выбор очередности и содержания технологических операций, обеспечивающих заданные параметры качества восстановления эксплуатационных свойств масла при наименьших затратах труда и времени выполнения. В виде целевой функции принят комплексный показатель, учитывающий производительность и себестоимость регенерации масла. При этом технологический процесс рассматривается как функция изменения приведенной стоимости технологической операции при неизменном времени ее выполнения и изменения времени операции при неизменной приведенной ее стоимости. В соответствии с методами динамического программирования использование системы данных по каждому этапу (технологической операции) позволяет получить рекуррентные уравнения для определения оптимальной технологии с минимальными приведенными затратами и временем выполнения технологических операций. Результатом решения полученных уравнений является массив данных, анализ которых позволяет выбрать технологические операции с оптимальным соотношением времени их проведения и приведенной стоимости работ. Предлагаемая методика оптимизации может быть использована при разработке технологических процессов любого типа производств.

Технология регенерации, технологическая операция, оптимизация, метод динамического программирования.


© ФНПЦ АО "НПО "Марс", 2009-2018 Работает на Joomla!