Павлыгин Эдуард Дмитриевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук. Окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Первый заместитель генерального директора по науке ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области статистических методов обработки сигналов. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]Э.Д. Павлыгин,

Корсунский Андрей Сергеевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончил факультет радиосвязи Ульяновского филиала Военного университета связи, адъюнктуру Военной академии связи им. С.М. Буденного. Главный специалист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи и изобретения в области радиоэлектронной защиты, безопасности связи и информации, а также передачи информации по беспроводным каналам связи информационно-телекоммуникационных систем. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]А.С. Корсунский,

Куприянов Анатолий Александрович, пенсионер, кандидат технических наук, доцент, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Область научных интересов - методология построения и создания распределенных вычислительных систем. Имеет монографию, научные работы и статьи по направлению проектирования и разработки локальных и корпоративных сетей, комплексов средств автоматизации и автоматизированных систем управления специального и общего назначения. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]А.А. Куприянов,

Мельниченко Анатолий Степанович, Ульяновский государственный университет, старший преподаватель базовой кафедры информационных технологий и защиты информации Ульяновского государственного университета, главный специалист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Область научных интересов - интеллектуальные системы, программная инженерия. Имеет научные работы и статьи по направлению проектирования и разработки экспертных систем и комплексов средств автоматизации. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]А.С. Мельниченко

Fcmi-подход к оценке интероперабельности интегрированной системы боевого управления корабля

Интегрированная система боевого управления (ИСБУ) корабля как сложная открытая система представляет собой композицию компонентов, использующих внутренние и внешние связи для выполнения заданных функций. Одним из свойств сложных систем является интероперабельность, т. е. способность двух или более информационных систем или компонентов к обмену информацией и к использованию информации, полученной в результате обмена [ГОСТ Р 55062-2012. Информационные технологии. Системы промышленной автоматизации и их интеграция. Интероперабельность. Основные положения]. В интероперабельной системе входящие в нее подсистемы работают по независимым алгоритмам, не имеют единой точки управления, все управление определяется единым набором стандартов - профилем интероперабельности. Интероперабельность систем различных классов и назначения оценивается множеством характеристик, определяющих данное свойство систем прямо или косвенно. В статье представлен FCMI-подход к оценке интероперабельности ИСБУ корабля на основе нечёткой когнитивной модели с использованием инструментария нечеткой логики в среде пакета программ MATLAB. Предлагаемый подход способствует проведению анализа и принятию решений в плохо определенных ситуациях, основан на моделировании субъективных представлений экспертов по оценке интероперабельности систем класса ИСБУ корабля.

Интегрированная система боевого управления, интероперабельность, когнитивная модель, метод анализа иерархий, нечеткая база знаний, нечеткая когнитивная карта, нечеткий логический вывод.

Иванов Александр Куприянович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники Ульяновской области, 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

Дифференциальные модели обработки информации в органах управления иерархической асу

На основе анализа процессов обработки информации в органах управления иерархической автоматизированной системы управления (АСУ) построены дифференциальные модели освещения обстановки и планирования. Модель освещения обстановки представляет собой неоднородное дифференциальное уравнение первой степени с постоянными коэффициентами и описывает скорость формирования выходных информационных ресурсов путем обработки исходных данных, поступающих от подчиненных объектов. Уравнение решается методом неопределенных коэффициентов. Получены аналитические решения для одного, двух и трех источников информации. Моделью планирования является неоднородная система дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Система уравнений описывает скорость формирования плановых документов в органе управления для подчиненных объектов. Решение находится методом вариации постоянных фундаментальной системы. Получены аналитические решения для двух подчиненных объектов. Приведены результаты расчетов объемов выходных данных при освещении обстановки в зависимости от времени при различных объемах поступающей информации от двух и трех подчиненных объектов. Рассчитаны параметры решения дифференциального уравнения для четырех подчиненных объектов.

Математическое моделирование, информационные ресурсы, системы управления, дифференциальные уравнения.

Токмаков Геннадий Петрович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», доктор технических наук, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Главный научный сотрудник ФНПЦ АО «НПО «Марс». Профессор кафедры «Вычислительная техника» Ульяновского государственного технического университета. Имеет монографию, учебные пособия, статьи и изобретения в области разработки моделей данных и систем искусственного интеллекта. [e-mail: mars@mv.ru]Г.П. Токмаков

Представление и обработка информационных ресурсов в функциях управления автоматизированных систем. формализация уровня пользовательского интерфейса

Данная статья является третьей из серии, посвященной представлению и обработке информационных ресурсов (ИР) в функциях управления (ФУ) автоматизированных систем (АС), реализованных по трехзвенной архитектуре. В первой статье выявлены формализованные и неформализованные составляющие функций управления и сформулирована постановка задачи решения проблемы унификации программных модулей, обеспечивающих доступ к данным ИР. Во второй статье, посвященной унификации уровня приложений (или, если быть точнее, одного из его составляющих, называемого приложением баз данных (ПБД)), было предложено заменить множество ПБД одним унифицированным. В статье описывается решение на уровне пользовательского интерфейса (ПИ), реализующего визуализацию логических данных, используемых на уровне приложений. При этом предлагается руководствоваться постановкой задачи, сформулированной в первой статье серии, с использованием подходов, реализованных во второй статье. В соответствии с данной постановкой формализация уровня ПИ основывается на декларативном представлении как элементов управления (ЭУ), реализующих визуализацию структурных элементов ИР, так и алгоритмов формирования ПИ. С целью унификации уровня ПИ эти представления предлагается сохранять в фиксированных структурах базы метаданных, как это было сделано при формализации уровня приложений.

Функция управления, уровень приложений, уровень пользовательского интерфейса, базы метаданных, унификация пользовательского интерфейса, набор параметров визуализации, шаблон программного кода, синтез программного кода.

Рунеев Анатолий Юрьевич, ОАО «НИИ «Рубин», доктор военных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, генеральный директор ОАО «НИИ «Рубин», окончил Военную академию связи. Имеет статьи, монографии, изобретения в области анализа и синтеза информационных систем. [e-mail: inforubin@rubin-spb.ru]А.Ю. Рунеев,

Бабошин Владимир Александрович, ОАО «НИИ «Рубин», кандидат технических наук, доцент, окончил Ульяновское ВВКУС, начальник отдела ОАО «НИИ «Рубин». Имеет статьи, изобретения в области анализа и синтеза информационных систем. [e-mail: boboberst@mail.ru]В.А. Бабошин,

Шерстюк Юрий Михайлович, ОАО «НИИ «Рубин», доктор технических наук, доцент, окончил Ленинградское ВВИУС, заместитель генерального директора ОАО «НИИ «Рубин» по разработке программного обеспечения. Имеет статьи, монографии, изобретения в области анализа и синтеза информационных систем. [e-mail: inforubin@rubin-spb.ru]Ю.М. Шерстюк,

Шестаков Александр Викторович, ОАО «НИИ «Рубин», кандидат технических наук, окончил Ленинградское ВВИУС, первый заместитель генерального директора ОАО «НИИ «Рубин» - заместитель генерального директора по научной работе, старший научный сотрудник. Имеет статьи, изобретения в области анализа и синтеза информационных систем. [e-mail: inforubin@rubin-spb.ru]А.В. Шестаков

Использование промышленных технологий для построения автоматизированных систем управления связью

В статье рассматриваются вопросы использования промышленных технологий при создании современных программно-аппаратных комплексов автоматизированных систем управления (АСУ) в контексте создания единого информационного пространства Российской Федерации (еИП РФ) как сетеориентированного объединенного информационного пространства, построенного на основе робастной объединенной высокопроизводительной сети. Рассмотрены основы построения инфотелекоммуникационных систем специального назначения и задачи, которые должны решаться за счет использования АСУ. Проведен анализ недостатков существующей системы управления, сделан вывод о необходимости решения задачи унификации отечественных АСУ различного назначения, имеющих в своей основе проприетарные принципы организации. Представлены особенности технологии унифицированных платформенных решений (УПР) как технологической основы разработки инфотелекоммуникационных систем на основе имеющегося практического опыта разработки унифицированной технической платформы при создании АСУ специального назначения с использованием принципа унификации изделий, заключающегося в оптимизации многообразия возможных частных (индивидуальных) решений в рамках общих свойств и признаков, приводящих изделие и его исполнения к единой системе «типовых конструкций». Приведена методика определения минимального количества ресурсов в УПР переменной комплектации. Показано, что с использованием данного методического аппарата возможно сформировать множество решений с переменной комплектацией, составляющих основу унифицированной платформы для целого типоряда оборудования специального назначения.

Единое информационное пространство, управление данными, инфотелекоммуникационные системы, автоматизированная система управления, автоматизированные информационные системы, промышленные технологии, унифицированная техническая платформа, модульность, унификация.

Афанасьев Александр Николаевич, Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, профессор Ульяновского государственного технического университета. Имеет более 200 статей в области САПР. Область научных интересов: автоматизированные системы обучения, организация вычислительных процессов и структур ЭВМ, проектирование интеллектуальных систем, САПР, управление сложными потоками работ, диаграмматика графических языков. [e-mail: a.afanasev@ulstu.ru]А.Н. Афанасьев,

Войт Николай Николаевич, Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Вычислительная техника» УлГТУ. Имеет более 138 научных статей в области интеллектуальных САПР, Сase-, Сals-технологий. Область научных интересов: интеллектуальные системы разработки сложных автоматизированных систем, автоматизированные среды обучения, графические языки и грамматики, распределенные системы. [e-mail: n.voit@ulstu.ru]Н.Н. Войт

Интеллектуальная агентная система анализа моделей потоков проектных работ

Бизнес-процессы и потоки работ проектной организации могут быть представлены диаграммами, содержащими допущенные проектировщиком при разработке ошибки и описанными на языках нотаций Buisness Process Model Language (BPML), Unified Model Language (UML), Architecture of Integrated Information Systems (ARIS), Integration Definition Metodology (IDEF0 и IDEF3). Чтобы исправить такие ошибки в диаграммах, авторами разработана новая грамматика - RVM-грамматика, которая позволила увеличить качество управления бизнес-процессами, потоками проектных работ на 20% по сравнению с применением конкурирующих сохраняющих, позиционных и реляционных грамматик. Также авторами добавлено к стандартным типам диаграмматических ошибок новых 4 типа. Чтобы учитывать распределенный динамический характер бизнес-процессов, авторами предложена новая интеллектуальная агентная система, основанная на RVM-грамматике и анализирующая модели бизнес-процессов с линейной закономерностью затрат времени, повышающая точность определения синтаксических, семантических ошибок в моделях потоков проектных работ.

Агентные системы, графические грамматики, бизнес-процессы.

Ермаков Михаил Сергеевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат физико-математических наук, окончил инженерно-физический факультет высоких технологий Ульяновского государственно университета. Инженер 1 категории ФНПЦ АО «НПО «Марс». Специализируется в области создания и развития автоматизированных измерительных систем, анализе и обработке измерений. Имеет статьи и другие публикации в области анализа полупроводниковых приборов. [e-mail: ermakov@pisem.net]М.С. Ермаков,

Павлов Владимир Иванович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», окончил факультет вычислительной математики и кибернетики Горьковского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Заместитель начальника стендовотехнологического комплекса ФНПЦ АО «НПО «Марс». Специализируется в вопросах обоснования создания и развития судовых автоматизированных систем гражданского назначения. Имеет статьи и другие публикации в этой предметной области. [e-mail: mars@mv.ru]В.И. Павлов

Разработка алгоритма взаимодействия системы мониторинга состояния груза с системой осушки трюма для предотвращения разжижения груза

Одной из причин аварийности на флоте является недостаточные или отсутствующие системы контроля за состоянием груза и газовоздушной средой в грузовых помещениях судов различных классов в течение рейса. Основными факторами обеспечения сохранности грузов при морской транспортировке являются тепловлажностные и вентиляционные режимы перевозки грузов. В статье предложен алгоритм взаимодействия двух судовых систем, системы контролирования состояния груза и системы осушки, а также анализируется несколько вариантов сопряжения данных систем. Разработанный алгоритм объединения и проанализированные варианты сопряжения этих систем позволяют построить единую систему мониторинга и управления состоянием груза в трюме навального сухогрузного судна. Применение объединенной системы улучшит уровень контроля со стороны экипажа за состоянием груза и даст возможность регулировать и поддерживать необходимые тепловлажностные характеристики атмосферы трюма, что повысит безопасность перевозки навалочных грузов на сухогрузных судах.

Перевозка грузов морем, система мониторинга, система осушки трюма, автоматизация.

Филиппов Алексей Александрович , Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Информационные системы» Ульяновского государственного технического университета, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет статьи в области интеллектуальных систем хранения и обработки информации. [e-mail: al.filippov@ulstu.ru]А.А. Филиппов,

Шалаев Денис Олегович , Ульяновский государственный технический университет, магистрант кафедры «Информационные системы» УлГТУ, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет статьи в области интеллектуальных систем хранения и обработки информации. [e-mail: melges@post.ru]Д.О. Шалаев,

Шеркунов Вячеслав Владимирович , Ульяновский государственный технический университет, аспирант кафедры «Информационные системы» УлГТУ, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет статьи в области интеллектуальных систем хранения и обработки информации. [e-mail: al.filippov@ulstu.ru]В.В. Шеркунов

Реализация веб-ориентированной системы анализа электронного архива технических документов на основе онтологии

В статье содержится описание и результаты экспериментов с веб-ориентированной системой формирования навигационной структуры электронного архива (ЭА) технических документов (ТД) на основе онтологических моделей. Предварительное индексирование документов выполняется с целью получения онтологических представлений. Онтология предметной области проектной организации представлена в формате OWL. Основными функциями данной системы являются: получение и хранение онтологических представлений ТД, а также формирование навигационной структуры ЭА с целью нахождения множества документов, схожих в семантическом смысле с определенным документом, представляющим интерес для проектировщика. Для хранения онтологии предметной области и онтологических представлений ТД используется графовая база данных Neo4j, взаимодействие с форматом OWL осуществляется с помощью библиотеки OWL API. Система реализована на платформе Java Enterprise Edition.

Интеллектуальная система, структуризация, онтология, навигационная структура, электронный архив, техническая документация.

Афанасьева Татьяна Васильевна , Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, доцент, заместитель заведующего кафедрой «Информационные системы» Ульяновского государственного технического университета. Окончила радиотехнический факультет УлГТУ. Имеет статьи и монографии в области интеллектуального анализа временных рядов. [e-mail: tv.afanasjeva@gmail.com]Т.В. Афанасьева,

Сапунков Алексей Андреевич , Ульяновский государственный технический университет, аспирант кафедры «Информационные системы» УлГТУ, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет работы в области интеллектуального анализа временных рядов. [e-mail: sapalks@gmail.com]А.А. Сапунков,

Тонерян Мкртыч Саркисович , Ульяновский государственный технический университет, аспирант кафедры «Информационные системы» УлГТУ, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет работы в области интеллектуального анализа временных рядов. [e-mail: mkr73@yandex.ru]М.С. Тонерян

Двухступенчатый алгоритм выбора нечеткой модели для прогнозирования временных рядов

В статье предлагается двухступенчатый алгоритм выбора наилучшей модели прогнозирования временного ряда (ВР), основанный на анализе адекватности модели по поведению и точности. В качестве набора для тестирования алгоритма были использованы ВР, предоставленные на международном соревновании по прогнозированию ВР 2015 года в рамках конференции IFAS-EUSLAT(International Time Series Forecasting Competition [http://irafm.osu.cz/cif/main.php]). База данных данного соревнования состояла из 91 числового ВР разных длин, тенденции и частоты снятия данных. Значения ВР отражали динамику показателей, полученных из банковской сферы, социальных сетей и медицины. Для прогнозирования ВР применялись три модели, основанные на понятии нечеткого ВР. Чтобы определить лучшую модель был предложен двухэтапный алгоритм, основанный на сравнении тенденций ВР и модели. Также в алгоритме используются новые критерии качества в дополнение к уже известным. В заключении обсуждаются полученные результаты и демонстрируется эффективность предлагаемого алгоритма.

Нечеткие тенденции, нечеткие временные ряды, прогнозирование, лингвистическое описание.

Андреев Александр Сергеевич , Ульяновский государственный университет, доктор физико-математических наук, профессор, окончил механикоматематический факультет Ташкентского государственного университета. Декан факультета математики, информационных и авиационных технологий Ульяновского государственного университета, заведующий кафедрой «Информационная безопасность и теория управления» УлГУ. Имеет статьи, учебные пособия, монографию в области теории устойчивости и управления движением механических систем. [e-mail: AndreevAS@ulsu.ru]А.С. Андреев,

Перегудова Ольга Алексеевна , Ульяновский государственный университет, доктор физико-математических наук, доцент, окончила механикоматематический факультет УлГУ. Профессор кафедры «Информационная безопасность и теория управления» УлГУ. Имеет статьи, учебные пособия, монографию в области теории устойчивости и управления движением механических систем. [e-mail: peregudovaoa@sv.ulsu.ru]О.А. Перегудова

Синтез управления двухзвенным манипулятором без измерения скоростей

В статье решена задача о стабилизации программного движения двухзвенного манипулятора без измерения скоростей. Большинство известных стратегий по управлению движением механических систем, в том числе манипуляционных роботов, основаны на допущении, что доступны измерению как координаты, так и скорости механической системы. Но при практическом применении построенных законов управления возникают определенные трудности, связанные, например, с невозможностью установки датчиков скоростей из-за различных ограничений, а также с тем, что функционирование этих датчиков сопряжено с проблемами возникновения шумов и, как следствие, с уменьшением точности решения задачи управления. Основные подходы к решению задачи управления механическими системами, в частности, манипуляторами, без измерения скоростей, которые состоят в применении приближенного дифференцирования координат системы, а также в построении наблюдателей, не являются полностью разработанными для задачи о нелокальной стабилизации нестационарных программных движений манипуляторов из-за таких проблем, как нелинейность и нестационарность системы. В статье представлена методика синтеза кусочно-непрерывного нелинейного управления на основе построения наблюдателя и применения метода вектор-функций Ляпунова. Новизна полученных результатов состоит в построении наблюдателя, размерность которого в два раза меньше размерности самой системы, для решения задачи о стабилизации широкого класса нестационарных программных движений манипулятора без линеаризации системы. Представлены результаты численного моделирования, подтверждающие полученные теоретические результаты.

Двухзвенный манипулятор, стабилизация, программное движение, закон управления без измерения скоростей, система сравнения, вектор-функция ляпунова.

Кадырова Гульнара Ривальевна , Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, окончила радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Доцент кафедры «Прикладная математика и информатика» УлГТУ. Имеет статьи, монографии, учебные пособия в области статистического моделирования, программных информационных систем. [e-mail: gulya@ulstu.ru]Г.Р. Кадырова

Оценка и прогнозирование состояния технического объекта по регрессионным моделям

В статье представлен статистический пакет «Система поиска оптимальных регрессий» (СПОР), реализующий подход адаптивного регрессионного моделирования и обеспечивающий оценку адекватности модели наблюдениям и поиск ее оптимальной структуры. Эффективность данной методологии, под которой понимается сокращение размерности модели и повышение точности определения ее параметров и прогноза, прямо пропорциональна размерности, степени зашумленности и мультиколлинеарности исходных данных, что позволяет считать ее применение для описания состояния технических объектов перспективным математическим подходом. Одной из задач при анализе данных является задача выбора меры сравнения конкурирующих моделей. Для моделей небольшой размерности, предназначенных для прогноза, использование внутренних мер качества не всегда может дать точное представление о предпочтительности той или иной конкурирующей структуры. Исследованы свойства меры «скользящего экзамена», основанной на всей выборке данных и использующей ее в качестве контрольной, по отношению к известным внутренним и внешним мерам. Показана перспектива ее применения для идентификации оптимальной модели прогноза в рамках СПОР.

Регрессионное моделирование, прогнозирование, методы структурной идентификации, меры качества, система поиска оптимальных регрессий, статистический пакет.

Дубинина Мария Михайловна, АО «УКБП», окончила магистратуру Ульяновского государственного технического университета по направлению «Приборостроение». Аспирант кафедры «Измерительно-вычислительные комплексы» УлГТУ. Инженер-конструктор 2 категории расчетно-теоретического отдела АО «УКБП». Имеет статьи, изобретения в области зондовых средств восприятия давлений аэрометрических систем летательных аппаратов. [e-mail: masha_dubinina.73@mail.ru]М.М. Дубинина,

Сорокин Михаил Юрьевич, АО «УКБП», кандидат технических наук, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Доцент кафедры «Измерительно-вычислительные комплексы» УлГТУ. Начальник отдела АО «УКБП». Имеет статьи, изобретения в области зондовых средств восприятия давлений аэрометрических систем летательных аппаратов. [e-mail: rto@ukbp.ru]М.Ю. Сорокин

Математическая модель распределения давления по поперечному сечению приемника воздушных давлений

В статье представлены результаты исследования приемников воздушных давлений (ПВД). Проведено математическое моделирование распределения давления по поверхности приемника в плоскости поперечного сечения, которое показало, что смещение расположения отверстий отбора статического давления по длине приемника практически не оказывает влияния на распределение давления по поверхности приемника. По результатам математического моделирования получен массив данных для построения математической модели ПВД для определения давления по поверхности приемника. Предложен способ компенсации восприятия давления, основанный на балансе масс, благодаря которому повышение точности восприятия статического давления возможно не только перемещением отверстий отбора статического давления по периметру поперечного сечения приемника, но и изменением диаметра отверстий, что в конечном итоге позволяет добиться требуемой характеристики восприятия статического давления от угла скоса и скорости набегающего потока.

Математическое моделирование, приемник воздушных давлений, распределение давления, расход воздуха.

Золотов Александр Николаевич , Ульяновский государственный технический университет, аспирант кафедры «Теплоэнергетика» Ульяновского государственного технического университета. Окончил УлГТУ. Имеет статьи в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: anzolotov@bk.ru]А.Н. Золотов,

Ковальногов Владислав Николаевич , Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Теплоэнергетика» УлГТУ. Имеет статьи, монографии и изобретения в области моделирования, исследования и оптимизации тепловых и гидрогазодинамических процессов в энергоустановках и технологическом оборудовании. [e-mail: kvn@ulstu.ru]В.Н. Ковальногов,

Корнилова Мария Игоревна , Ульяновский государственный технический университет, студентка 2 курса УлГТУ. Имеет статьи в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: masha.kornilova.1995@mail.ru]М.И. Корнилова

Моделирование и исследование технологии тепловой защиты лопаточного аппарата турбомашин с использованием газодинамической температурной стратификации

Повышение начальной температуры и давления рабочего тела -один из наиболее простых и эффективных путей улучшения топливной экономичности и снижения металлоемкости турбин. Традиционная технология производства лопаток турбин является весьма дорогостоящей и занимает много времени на подготовку производства. Поэтому их создание требует использования математических моделей, которые выступают инструментом для анализа, совершенствования и поиска наиболее перспективных решений способов охлаждения и увеличения точности прогнозирования на стадии проектирования их эффективности. Математическое моделирование теплового состояния широко применяется при создании современных газотурбинных установок [1]. Важной задачей остается численное моделирование пространственного течения теплообмена в дозвуковых и трансзвуковых решетках. Для создания эффективных способов тепловой защиты необходимо знать распределение нестационарных температурных полей по поверхности и в теле лопатки. Для этого необходимо максимально точно определить тепловые потоки от газа к лопаткам с учетом воздействия режима течения потока, неизотермичности, градиента давления и прочих факторов [2]. В данной работе предложена математическая модель и методика численного исследования теплового состояния лопаток турбомашин, обтекаемых сверхзвуковым дисперсным потоком с учетом феномена газодинамической температурной стратификации. С целью повышения точности расчетного прогнозирования теплового состояния лопаток за счет получения достоверных данных, а также повышения эффективности систем охлаждения для увеличения ресурса лопаток в настоящее время разрабатывается программно-информационный комплекс, который будет учитывать результаты исследований газодинамических процессов в высокоскоростных дисперсных потоках, в том числе феномен газодинамической температурной стратификации, выполняемых на кафедре «Теплоэнергетика» УлГТУ.

Математическое моделирование, численные методы, тепловая защита, конвективно-пленочное охлаждение, программно-информационный комплекс, дисперсный поток, газодинамическая температурная стратификация.

Ковальногов Владислав Николаевич, Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Теплоэнергетика» Ульяновского государственного технического университета. Имеет статьи, монографии и изобретения в области моделирования, исследования и оптимизации тепловых и гидрогазодинамических процессов в энергоустановках и технологическом оборудовании. [e-mail: kvn@ulstu.ru]В.Н. Ковальногов,

Федоров Руслан Владимирович , Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплоэнергетика» УлГТУ. Имеет статьи и изобретения в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: r.fedorov@ulstu.ru]Р.В. Федоров,

Хахалева Лариса Валерьевна, Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплоэнергетика» УлГТУ. Имеет статьи и изобретения в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: larvall@mail.ru]Л.В. Хахалева,

Чукалин Андрей Валентинович , Ульяновский государственный технический университет, аспирант кафедры «Теплоэнергетика» УлГТУ. Имеет статьи в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: chukalin.andrej@mail.ru]А.В. Чукалин

Математическое моделирование и численный анализ ламинаризации течения в перфорированной трубе с демпфирующими полостями

Экспериментально установлена возможность частичной ламинаризации турбулентного потока в перфорированной трубе с демпфирующими полостями, приводящей к уменьшению до 35% коэффициента сопротивления трения. Выявлено влияние количества перфорационных отверстий в демпфирующей полости на профиль скорости и сопротивление трения. Предложены модель турбулентного переноса в пограничном слое около перфорированной поверхности с демпфирующими полостями и метод расчета структуры потока и сопротивления трения. Ламинаризация течения, проявляющаяся в снижении интенсивности турбулентного переноса в пограничном слое, обусловленном внешними или внутренними воздействиями, играет важную роль в технике. По-видимому, впервые на возможность обратного перехода турбулентного течения в ламинарное (ламинаризации) под воздействием продольного отрицательного градиента давления указано в работе [1]. Дальнейшие исследования, обзор которых приведен в [2], показал, что ламинаризация в потоках с продольным отрицательным градиентом давления сопровождается существенным (до 35 … 50%) снижением интенсивности теплоотдачи и одновременным возрастанием сопротивления трения. Предложенная в работе [2] модель ламинаризации в потоках с различными воздействиями позволила предсказать возможность ее реализации и около перфорированных поверхностей с демпфирующими полостями. При этом, в отличие от ламинаризации под воздействием продольного отрицательного градиента давления, здесь должно иметь место уменьшение как интенсивности теплоотдачи, так и сопротивления трения. Цель настоящей работы - экспериментальное исследование сопротивления трения в перфорированной трубе с демпфирующими полостями, имеющими разное число перфорационных отверстий, разработка модели процессов турбулентного переноса и метода расчета сопротивления трения.

Перфорированная труба, демпфирующие полости, турбулентный перенос, математическое моделирование, сопротивление трения, пограничный слой.

Ульянов Александр Владимирович , филиал АО «ЭР-Телеком Холдинг» в г. Ульяновск, окончил радиотехнический факультет Ульяновского государственного технического университета, выпускник аспирантуры кафедры «Радиотехника» УлГТУ. Руководитель отдела ГС и ИТ филиала АО «ЭР-Телеком Холдинг» в г. Ульяновск. Имеет статьи в области методов и средств измерения параметров элементов и приборов микро- и оптоэлектроники, автоматизации процессов измерения. [e-mail: ulyanov_a@bk.ru]А.В. Ульянов,

Сергеев Вячеслав Андреевич , филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, доктор технических наук, доцент, окончил физический факультет Горьковского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Директор Ульяновского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук. Имеет монографии, статьи и изобретения в области моделирования и исследования характеристик полупроводниковых приборов и интегральных схем, измерения их тепловых параметров. [e-mail: sva@ulstu.ru]В.А. Сергеев,

Рогов Виктор Николаевич , Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, профессор, декан радиотехнического факультета УлГТУ, окончил Ульяновский политехнический институт. Имеет статьи и изобретения в области измерения параметров электрических шумов, оптических сигналов, колориметрии. [e-mail: rvn@ulstu.ru]В.Н. Рогов

Методы и средства оперативного контроля параметров спектра узкополосного оптического излучения

Представлен краткий анализ известных средств оперативного контроля параметров спектра оптического излучения, а также области применения указанных средств. Показано, что основной тенденцией развития средств спектрального анализа является повышение их быстродействия. Описан способ измерения параметров спектра узкополосного оптического излучения двумя фотоприемниками с заданными спектральными характеристиками, описываемыми гауссовыми функциями, с различной длиной волны в максимуме пропускания. Показана возможность оперативного определения предложенным способом как центральной длины волны спектра излучения, так и ширины спектра. Предложенный способ позволяет повысить быстродействие средств контроля и управления источниками оптического излучения. Приведена функциональная схема и основные характеристики экспериментального образца устройства, реализующего предложенный способ. Экспериментально показана возможность применения разработанного варианта устройства для определения тепловых параметров светодиодов по сдвигу спектра излучения в результате саморазогрева светодиода рабочим током. Приведены результаты апробации методики измерения тепловых параметров светодиодов на нескольких образцах серийных приборов.

Спектр излучения, параметры, измерение, фотоприемник.