ISSN 1991-2927
 

АПУ № 1 (55) 2019

Рубрика: "МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ"

УДК 004.021:65.011.56

Смагин Алексей Аркадьевич, Ульяновский государственный университет, 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: smaginaa1@mail.ru]А.А. Смагин,

Радионова Юлия Александровна, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончила механико-математический факультет УлГУ, аспирантуру Ульяновского государственного технического университета. Ведущий инженер-программист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в сфере автоматизированных си- стем документооборота, интеллектуальной организации хранилищ технической документации, статистической оценки поставщиков. Сфера научных интересов: электронный документооборот, архивохранилища, статистический анализ данных, системы поддержки принятия решений. [e-mail: julia-owl@mail.ru]Ю.А. Радионова,

Карпаев Сергей Александрович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», соискатель, окончил УлГТУ. Инженер по автоматизированным системам управления производства ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области программной автоматизации бизнес-процессов предприятия и оперативно-производственного планирования. [e-mail: neonix3000@mail.ru]С.А. Карпаев

Операционно-ресурсная модель распределения технологических операций на множестве средств реализации55_10.pdf

Статья посвящена проблеме проектирования маршрутных карт, в основе которых заложен маршрут выполнения технологических операций (ТО) на производстве. Тема является особенно актуальной в настоящее время, так как в процессе производства зачастую происходит остановка изготовления продукции из-за несовершенства маршрутной карты, причем одной из причин несовершенства является смена ресурсов, предусмотреть которую заранее практически невозможно.В статье предлагается в качестве повышения эффективности производственного процесса осуществлять проектирование технологического маршрута по предложенным принципам с использованием двухпроходной двухкомпонентной модели. В основе методики заложен принцип подбора средств реализации ТО на основе двух взаимодействующих между собой моделей, которые позволяют более полно охватить процесс с точки зрения ресурсного обеспечения и выполнения ТО на примере химического производства.Предложенная модель позволяет проектировщику осуществлять выбор маршрута технологического процесса (ТП) из множества предложенных вариантов. Представлен алгоритм проектирования и реализации модели в автоматизированных системах.Предложенные алгоритмы позволяют формировать проектные решения, это дает возможность их использования для последующей обработки и определения эффективности.Сформированные по разным критериям технологические маршруты обеспечивают многовариантность полученных решений. Предложенная модель обеспечивает эффективность повышения качества ТП за счет использования средств информационной поддержки обеспечения реализации заданного комплекса операций, близкого к оптимальному выбору технических средств.

Алгоритм разработки проектных решений, инструментальное средство поддержки, математическая модель, методика проектирования, операционно-ресурсная модель, проектирование маршрутных карт технологических процессов, технологические процессы, химическое производство.

2019_ 1

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.



УДК 528.7

Самойленко Марина Витальевна, Московский авиационный институт, кандидат технических наук, 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

Восстановление пространственных координат точки при нормальной стереосъемке55_11.pdf

В статье представлено решение задачи восстановления пространственных координат точки в базовой системе координат по двум ее стереоизображениям. Задача решается для случая использования одинаковых камер, оптические оси которых взаимно параллельны и ортогональны базе стереоскопичности. В фотограмметрии такая съемка называется нормальной. При этом обеспечивается вычислительная простота алгоритма восстановления пространственного положения точки. Однако в классической фотограмметрии эта вычислительная простота обеспечивается только при дополнительных ограничениях: камеры должны располагаться на одной высоте, снимки должны быть горизонтальными, а база стереоскопичности - параллельной горизонтальной оси базовой системы координат. При других положениях камер потребуются дополнительные пространственные преобразования подобия, усложняющие вычисления.Представленное в статье решение отличается от фотограмметрического метода своей универсальностью: никаких дополнительных условий на положения камер и снимков не накладывается. И при этом оно обладает вычисли- тельной простотой, сопоставимой с фотограмметрическим методом при нормальной съемке с дополнительными ограничениями. Методологически изложенное в статье решение базируется полностью на применении вектор- но-матричного аппарата, от постановки задачи и до конечного результата. Структурно оно отличается от фотограмметрического метода симметричностью относительно параметров камер и снимков: камеры равнозначны при определении пространственных координат точки, тогда как фотограмметрическое решение базируется на координатах одного снимка, второй используется для определения коэффициента масштабирования.Универсальность представленного решения и его вычислительная простота подтверждены результатами компьютерных экспериментов.

Стереоизображения, пространственные координаты точки, центральное проецирование, векторно-матричное уравнение, фотограмметрия, нормальная съемка.

2019_ 1

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.



УДК 621.391.037

Ганин Дмитрий Владимирович, Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, кандидат экономических наук, окончил Нижегородскую сельскохозяйственную академию. Проректор по научной работе и инновационной деятельности, доцент кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Нижегородского государственного инженерно-экономического университета. Имеет статьи и патенты РФ в области помехоустойчивого кодирования и систем восстановления данных. [e-mail: ngiei135@mail.ru]Д.В. Ганин

Перестановочное декодирование в системе когерентных сетей55_12.pdf

Рассматривается принцип согласования высокоскоростных оптических систем связи на канальном уровне с использованием перестановочного декодирования (ПД) избыточных кодов. Доказывается целесообразность такого подхода при применении когнитивной процедуры обработки данных. Указываются параметры подобных систем. Учитывая широкое применение в системах обмена данными и в системах автоматического управления, в вычисли- тельных системах и подобных им вычислительных устройствах недвоичных помехоустойчивых кодов Рида-Соломона (РС), осуществляется тонкий анализ сложности декодирования таких кодов методом перестановок. Оценка производится по числу выполненных в процедуре декодирования кодовых векторов элементарных арифметических операций. Сравниваются два подхода: во-первых, классический принцип декодирования кодов РС, во-вторых, метод ПД с применением когнитивной карты. Показывается, что полученные результаты для ПД могут быть обобщены для иных кодовых конструкций, в том числе реализованных на базе двоичных кодов. Представлены различные подходы к формированию мягких решений недвоичных символов кодов РС и предлагается метод отношения правдоподобий, который основан на сравнении полученной последовательности оценок символа недвоичного кода с некоторым наперед заданным эталонным набором оценок. Доказывается целесообразность использования анализируемого метода в ряде важных прикладных областей.

Когерентная сеть, недвоичный избыточный код, когнитивная карта, быстрые матричные преобразования.

2019_ 1

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.



УДК 531.1; 531.8

Манжосов Владимир Кузьмич, Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, окончил машиностроительный факультет Фрунзенского политехнического института, профессор кафедры «Промышленное и гражданское строительство» Ульяновского государственного технического университета. Имеет статьи, монографии, изобретения в области динамики машин, моделирования процессов удара. [e-mail: v.manjosov@ulstu.ru]В.К. Манжосов,

Самсонов Александр Анатольевич, Ульяновский государственный технический университет, окончил Димитровградский институт технологии, управления и дизайна УлГТУ, аспирант УлГТУ. Имеет статьи и патенты в области создания механизмов различного технологического назначения. [e-mail: tpm@ulstu.ru]А.А. Самсонов

Функционирование рычажного механизма при автоматизированном захвате твердого тела55_13.pdf

Статья посвящена проблеме функционирования рычажного механизма при автоматизированном захвате твердого тела. В технологических системах такие механизмы используются для подъема и перемещения твердых цилиндрических тел. Задачей механизма является способность удержать твердое тело за счет сил трения в зоне захвата. Силы трения в зоне контакта ведомого звена с поверхностью тела исключают возможность разрыва связи между твердым телом и ведомым звеном. Усилие зажима зависит от величины движущей силы и параметров рычажного механизма захвата. Построена модель рычажного механизма захвата. Установлено соотношение силы на ведущем звене и возникающей нормальной реакции в зоне контакта ведомого звена с цилиндрической поверхностью. Определено влияние параметров механизма на соотношение этих сил. Показаны зоны, при которых отношение сил достигает наименьших значений.

Модель рычажного механизма, автоматизированный захват, силы трения, угол передачи движения.

2019_ 1

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.



УДК 519.613.3: 621.391.827.22

Семушин Иннокентий Васильевич, Ульяновский государственный университет, доктор технических наук, профессор кафедры «Информационные технологии» Ульяновского государственного университета. Член профессиональных обществ: IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Society; IEEE Control Systems Society. Имеет монографии, статьи, учебные пособия и свидетельства на изобретения. Область научных интересов: теория сигналов и систем, вычислительная математика. [e-mail: kentvsem@yandex.ru]И.В. Семушин,

Цыганова Юлия Владимировна, Ульяновский государственный университет, доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Информационные технологии» УлГУ. Имеет научные публикации, монографию, учебно-методические пособия и свидетельства о регистрации программ. Область научных интересов: параметрическая идентификация и адаптивная фильтрация; численно эффективные алгоритмы для стохастических систем. [e-mail: tsyganovajv@gmail.com]Ю.В. Цыганова

Численные аспекты устранения дальнеконцевого наложения нисходящих vdsl-каналов54_9.pdf

В этой статье представлен анализ вычислительной сложности двух линейных методов прекодинга - обнуляющего и упрощенного - в контексте высокоскоростных цифровых абонентских линий (Very high-speed Digital Subscriber Line, VDSL). для обнуляющего (Zero Forcing, ZF) метода проведено сравнение восьми вычислительных стратегий, четыре из которых предусматривают вычисление в явном виде обратных нормированных матриц канала и четыре - нет. дополнительно оценена сложность упрощенного линейного (Simplified Linear, SL) прекодинга - с приближенным вычислением обратных матриц. Оба метода решают задачу полного (ZF) или приближенного (SL) устранения дальнеконцевого наложения нисходящих VDSL-каналов. Показано, что наименьшую сложность обнуляющего прекодинга передач в нисходящем направлении имеет стратегия, избегающая прямого вычисления матрицы ZF- прекодера. Проведенный анализ позволяет проектировщикам VDSL-систем обоснованно выбирать целесообразную вычислительную стратегию прекодинга, принимая во внимание необходимость адаптивного регулирования мощности сигналов, подаваемых в DSL-канал со стороны центральной станции.

Дальнеконцевое наложение каналов, нисходящие маршруты передачи данных, обнуляющий прекодинг, упрощенный линейный прекодинг.

2018_ 4

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 621.1.016+532.526

Ковальногов Владислав Николаевич, Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, окончил Казанский государственный университет, заведующий кафедрой «Тепловая и топливная энергетика» 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, окончил УлГТУ, доцент кафедры «Тепловая и топливная энергетика» 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, окончила УлГТУ, доцент кафедры «Тепловая и топливная энергетика» 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, окончил УлГТУ, аспирант кафедры «Тепловая и топливная энергетика» УлГТУ. Имеет статьи в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: chukalin.andrej@mail.ru]А.В. Чукалин

Математическое моделирование и численный анализ эффективности тепловой защиты с применением полусферических демпфирующих полостей54_10.pdf

Повышение производительности газотурбинного двигателя (ГТД) неразрывно связано с увеличением интенсивности динамических, аэромеханических и тепловых процессов, что в свою очередь требует разработки систем и устройств, позволяющих защитить наиболее нагруженные элементы оборудования. Наиболее эффективными способами защиты от перегрева поверхностей являются: конвективное охлаждение; поглощение и накопление тепла конденсированными веществами; охлаждение, функционирующее на массообменном принципе; радиационное и электромагнитное охлаждение; теплозащитные покрытия. Одним из наиболее эффективных способов защиты поверхностей от перегрева является тепловая защита в виде плёночного охлаждения поверхности, основанная на массообменном принципе охлаждения поверхности. данный способ широко распространён и давно доказал свою эффективность. В работе рассмотрена возможность совершенствования данного способа охлаждения за счёт воздействия на пограничный слой полусферическими демпфирующими полостями за участком вдува охладителя. В работе предложена математическая модель и проведено численное исследование эффективности тепловой защиты с применением полусферических демпфирующих полостей. Установлена возможность существенного снижения турбулентного теплообмена в пограничном слое и повышения эффективности тепловой защиты поверхности Θ на 0,06 за счёт применения полусферических демпфирующих полостей. Предложенный способ интенсификации тепловой защиты и численный анализ её эффективности позволят усовершенствовать ГТД, применяемые в разных областях промышленности нашей страны, таких как: энергетика, авиастроение, судостроение.

Полусферические демпфирующие полости, турбулентный перенос, математическое моделирование, пограничный слой, тепловая защита.

2018_ 4

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 621.113

Хусаинов Альберт Шамильевич, Ульяновский государственный университет, 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, исследования и оптимизации конструкции тракторов и автомобилей. [e-mail: a.s.khusainov@gmail.com]А.Ш. Хусаинов,

Глущенко Андрей Анатольевич, Ульяновский государственный аграрный университет, кандидат технических наук, окончил Ульяновский сельскохозяйственный институт, доцент кафедры «Эксплуатация мобильных машин и технологического оборудования» Ульяновского государственного аграрного университета. 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,

Волков Максим Анатольевич, Ульяновский государственный университет, 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

Разработка модели улучшения эксплуатационных показателей транспортных средств54_11.pdf

В статье приводится описание процесса разработки модели улучшения эксплуатационных показателей транспортных средств. Разработка модели основана на взаимосвязи и взаимовлиянии основных элементов транспортного средства. Поскольку источником энергии и движущей силой является двигатель внутреннего сгорания, его показатели оказывают непосредственное влияние на эксплуатационные свойства транспортного средства. В свою очередь они, главным образом, зависят от характера протекания рабочего процесса и параметров двигателя. Поэтому изменение технико-эксплуатационных показателей двигателя повлечет за собой изменение эксплуатационных показателей транспортного средства, на котором он установлен. Информационная модель влияния параметров двигателя на эксплуатационные показатели транспортного средства позволяет установить, что для определенного времени работы и фиксированных значений режимов эксплуатации улучшение эксплуатационных показателей транспортного средства возможно путем изменения технико-эксплуатационных показателей двигателя. При этом, рассматривая модель функционирования двигателя внутреннего сгорания в виде определенной многомерной и многоуровневой системы, установлено, что наибольшее влияние на изменение параметров двигателя оказывают рабочий процесс, проходящий в двигателе, и конструктивные параметры его механизмов. Основной рабочий процесс проходит в цилиндре двигателя, поэтому наибольшее влияние на изменение выходных параметров двигателя будут оказывать детали цилиндропоршневой группы. Применение при решении данной задачи математического моделирования позволяет разработать концепцию улучшения эксплуатационных показателей транспортного средства, оптимизировать процесс выбора путей модернизации транспортного средства и двигателя.

Эксплуатационные показатели транспортного средства, информационная модель, многопараметрическая и многоуровневая система.

2018_ 4

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 621.377

Иванов Александр Куприянович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», 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,

Бабошин Владимир Александрович, Санкт-Петербургский военный институт войск национальной гвардии, кандидат технических наук, доцент, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи, доцент кафедры «Информатика и математика» Санкт-Петербургского военного института войск национальной гвардии. Имеет статьи, изобретения в областях анализа (синтеза) информационных систем и математического моделирования. [e-mail: boboberst@mail.ru]В.А. Бабошин

Оптимальное формирование контуров управления54_1.pdf

Процесс формирования контуров управления в иерархической автоматизированной системе управления сведен к трехмерной задаче оптимального распределения объектов управления, средств наблюдения и объектов среды. Приведены различные варианты контуров. Описан алгоритм случайного поиска оптимального распределения двухмерной задачи с объектами управления и объектами среды. Приведена аналитическая аппроксимация алгоритма, полученная с использованием ортогонального преобразования и используемая при планировании применения объектов управления с учетом изменения их положения в пространстве. На основании алгоритма распределения двухмерной задачи разработан алгоритм случайного поиска оптимального распределения трехмерной задачи для одного из вариантов, когда каждый контур образован определенными элементами, не входящими в другие контуры. По результатам проведенного анализа установлено, что время решения задачи при большой размерности может не соответствовать динамике изменения обстановки. Показан способ применения аналитической зависимости для сокращения времени решения, описан соответствующий алгоритм. Приведены результаты экспериментальных исследований с использованием разработанных программных средств, подтверждающие теоретические положения.

Контур управления, задача распределения, математическая модель, алгоритм решения, аналитическая зависимость.

2018_ 4

Рубрика: Автоматизированные системы управления

Тематика: Автоматизированные системы управления, Математическое моделирование.



УДК 623.5

Пифтанкин Александр Николаевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончил механико-математический факультет Ульяновского государственного университета. Главный специалист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области автоматизации процессов совокупной обработки радиолокационной информации. [e-mail: mars@mv.ru]А.Н. Пифтанкин,

Половинкина Анастасия Владимировна, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат физико-математических наук, окончила факультет математики и информационных технологий УлГУ. Инженер-программист 1 категории ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области фундаментальных исследований. [e-mail: mars@mv.ru]А.В. Половинкина,

Токмаков Станислав Владимирович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», окончил факультет математики, информационных и авиационных технологий УлГУ. Инженер-программист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Область научных интересов: методы машинного обучения в системах управления. [e-mail: mars@mv.ru]С.В. Токмаков

Математическая модель и алгоритм задачи отождествления радиоизлучающих объектов тактической обстановки по информации, поступающей от кораблей тактической группы54_2.pdf

В данной работе представлены математическая модель и алгоритм задачи отождествления радиоизлучающих объектов. Произведена декомпозиция задачи отождествления на составляющие. Представлены новые подходы к расчету меры тождественности радиоизлучающих объектов по геометрическим и сигнальным признакам. Предложен порядок приоритетов решаемых задач на основании опыта работы со специальной информацией. Разработана новая математическая модель построения функции оценки тождественности по сигнальным признакам, которая не ограничивается предположением о линейности данной функции. Представлены алгоритмы вычисления пороговых значений тождественности объектов. В среде Matlab поставлен вычислительный эксперимент, в рамках которого разработан алгоритм отождествления радиотехнических объектов. По итогам данного вычислительного эксперимента произведены уточнения алгоритма и получен положительный результат использования модели.

Пассивные средства локации, отождествление информации, мера тождественности объектов, метод машинного обучения.

2018_ 4

Рубрика: Автоматизированные системы управления

Тематика: Автоматизированные системы управления, Математическое моделирование, Архитектура корабельных систем .



УДК 621.377

Иванов Александр Куприянович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», 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

Законы распределения случайных объемов данных на объектах иерархической системы53_9.pdf

В статье установлены аналитические зависимости объемов информационных ресурсов на объектах иерархической системы управления от исходных объемов данных, поступающих в систему. Рассмотрены следующие варианты: управление, когда исходными данными являются управляющие распоряжения от объекта высшего уровня; сбор и анализ данных об обстановке, когда исходные данные поступают от объектов низшего уровня иерархии. Предполагается, что объем выходных данных на каждом объекте пропорционален объему входных данных. Определен порядок расчета законов распределения и числовых характеристик случайных объемов данных всех объектов при известных законах распределения исходных данных и случайных коэффициентах преобразования входных объемов в выходные. Построена имитационная модель иерархической системы, позволяющая по известным числовым характеристикам исходных данных получить функции распределения и плотности вероятности случайных объемов данных всех объектов. Приведены результаты моделирования, показывающие принципиальную возможность получения законов распределения и их аппроксимацию нормальным законом.

Иерархические системы, случайные величины, законы распределения, имитационное моделирование.

2018_ 3

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование, Автоматизированные системы управления .


УДК 629.7

Кукин Андрей Евгеньевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», аспирант кафедры «Телекоммуникационные технологии и сети» Ульяновского государственного университета, окончил факультет информационных технологий УлГУ. Инженер-программист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области разработки программного обеспечения для АСУ. [e-mail: mars@mv.ru]А.Е. Кукин,

Пифтанкин Александр Николаевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончил механико-математический факультет УлГУ. Главный специалист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области автоматизации планирования действий и управления истребительной авиацией. [e-mail: mars@mv.ru]А.Н. Пифтанкин,

Гуторов Александр Сергеевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончил радиотехнический факультет Ульяновского государственного технического университета. Главный конструктор ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области статистических методов обработки сигналов. [e-mail: mars@mv.ru]А.С. Гуторов,

Лушников Александр Александрович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», аспирант Ульяновского института гражданской авиации им. главного маршала авиации Б.П. Бугаева, окончил радиотехнический факультет УлГТУ. Заместитель главного конструктора ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области обеспечения безопасности полетов и автоматического управления полетом и тягой самолета. [e-mail: a.lushnikov@mail.ru]А.А. Лушников

Модель процесса формирования профиля полета летательного аппарата с использованием средств динамического программирования53_10.pdf

В статье рассматриваются вопросы процесса формирования профиля полета летательного аппарата (ЛА). Расчет и выбор оптимального профиля полета ЛА являются одними из наиболее распространенных вопросов в задачах, связанных с планированием действий авиации. Профиль полета в координатах «дальность - высота» представляет собой последовательность участков, каждому из которых соответствует определенная программа изменения высоты и скорости. Построение траектории полета ЛА характеризуется работой с большим количеством нелинейно меняющихся зависимых друг от друга параметров и учетом ограничений, наложенных на полеты: разрешенные эшелоны высот полетов авиации, запретные зоны с неприемлемыми метеоусловиями, запретные зоны действия средств противовоздушной обороны противника. Эти факторы существенно затрудняют моделирование обозначенного процесса. Применение при решении данной задачи математического аппарата динамического программирования может позволить наиболее эффективным образом выбирать режимы полета ЛА и оптимизировать процесс формирования профиля полета в целом.

Истребительная авиация, профиль полета, алгоритм оптимизации, динамическое программирование.

2018_ 3

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование, Архитектура корабельных систем .


УДК 621.396.96

Саверкин Олег Владимирович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», окончил радиотехнический факультет Ульяновского государственного технического университета по специальности «Сети связи и системы коммутации», аспирант УлГТУ, инженер-исследователь ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области статистической обработки сигналов. [e-mail: saverkin-oleg@mail.ru]О.В. Саверкин

Об эффективности траекторной фильтрации в связанных координатах53_11.pdf

В статье представлены результаты исследования алгоритмов оценивания параметров движения сопровождаемых объектов, основанных на применении фильтра Калмана. Показано, что применение некоторых известных алгоритмов связано с необходимостью выполнения сложных математических операций, а при определенных условиях может привести к существенным ошибкам. Установлено, что использование фильтрации в связанных координатах в алгоритме позволяет учитывать данные о направлении и маневрировании объекта, благодаря чему повышаются точность и устойчивость сопровождения. Вместе с тем сохраняется простота реализации при использовании линейного фильтра Калмана.

Сопровождение объектов, оценивание траекторных параметров, связанная система координат, фильтр калман.

2018_ 3

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование, Архитектура корабельных систем .


УДК 004.89:378.1

Жуйков Илья Владимирович, Поволжский государственный технологический университет , аспирант, окончил факультет информатики и вычислительной техники Поволжского государственного технологического университета. Имеет статьи в области интеллектуальных систем тестирования. [e-mail: zhuikill@yandex.ru]И.В. Жуйков,

Нехаев Игорь Николаевич, Поволжский государственный технологический университет , кандидат технических наук, доцент кафедры «Прикладная математика и информационные технологии» ПГТУ. Начальник Центра электронного обучения ПГТУ. Имеет научные работы в области мягких вычислений, нечеткой логики, электронного обучения. [e-mail: nehaevin@volgatech.net]И.Н. Нехаев

Применение LP-структур при построении интеллектуальной системы тестирования53_8.pdf

Задачи компетентностного уровня - это сложные задачи, для решения которых недостаточно только знаний, поэтому обучающие и тестовые системы должны уметь моделировать структуры постепенно усложняющихся задач. В некоторых случаях данные структуры можно моделировать с помощью математических решёток, описывающих структуру кейсов с дополнительным отношением усложнения. В данной статье рассматривается модель решетки неусложнения кейсов для рассматриваемой предметной области, предлагается способ задания и построения такой решетки с использованием конечных LP-структур и применением операций транзитивного замыкания на решетке уточнения кейсовых ситуаций. В заключении показан пример применения данного подхода для конструирования системы интеллектуального тестирования способности решения задач сравнения чисел из предметной области «арифметика натуральных чисел». Показано, что данный подход может быть применим для дальнейшего анализа результатов решений и построения более прагматичной решетки усложнения кейсов и тестовых заданий.

Компетентностный подход, интеллектуальная система тестирования, решетка усложнения кейсов.

2018_ 3

Рубрика: Информационные системы

Тематика: Информационные системы, Математическое моделирование, Искусственный интеллект.


УДК 628.9.038

Самохвалов Михаил Константинович, Ульяновский государственный технический университет , доктор физико-математических наук, профессор, окончил физический факультет Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, профессор кафедры «Проектирование и технология электронных средств» Ульяновского государственного технического университета. Имеет статьи и монографии в области оптоэлектроники. [e-mail: sam@ulstu.ru]М.К. Самохвалов

Моделирование динамики яркости тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов53_12.pdf

Проанализированы процессы возбуждения свечения тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов в рамках модели прямого ударного возбуждения активаторных центров в люминофоре. Проведено математическое моделирование динамики яркости источников излучения на основе решения нелинейного обыкновенного дифференциального уравнения, описывающего кинетику изменения плотности возбужденных центров свечения в пленке люминофора. Разработана программа для численного решения с помощью компьютера нелинейного уравнения динамики яркости свечения методом Рунге-Кутта. Показано, что длительность переходных процессов, определяемая по волнам яркости, достигает 8-10 периодов прикладываемого знакопеременного напряжения. Для получения высоких уровней яркости электролюминесцентных индикаторов необходимо обеспечивать возбуждение индикаторных элементов пакетами импульсов знакопеременного напряжения, длительность которых должна быть не менее времени достижения установившегося режима работы.

Тонкопленочный электролюминесцентный конденсатор, яркость, люминофор, электролюминесценция, индикатор.

2018_ 3

Рубрика: Электротехника и электронные устройства

Тематика: Электротехника и электронные устройства, Математическое моделирование, Информационные системы.


УДК 681.586.78

Браже Рудольф Александрович, Ульяновский государственный технический университет , доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой «Физика» Ульяновского государственного технического университета, окончил физический факультет Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского. Имеет множество научных работ, в том числе монографии, учебные пособия и авторские свидетельства на изобретения. Область научных интересов: волновые процессы, мета- и наноматериалы, наноэлектроника, элементы систем управления. [e-mail: brazhe@ulstu.ru]Р.А. Браже,

Савин Андрей Федорович, ООО «РИТГ», окончил физико-математический факультет Ульяновского государственного педагогического университета им. И.Н. Ульянова. Ведущий аналитик ООО «РИТГ». Имеет публикации в области математического моделирования наномасштабных радиоэлектронных компонентов. [e-mail: a_f_savin@mail.ru]А.Ф. Савин

Электрические характеристики чувствительных элементов резонансных нанодатчиков для робототехнических систем на спиральных нанотрубках53_13.pdf

Чувствительные элементы нанодатчиков для робототехнических и биоробототехнических систем на основе одиночных спиральных нанотрубок в последние годы привлекают внимание исследователей как с точки зрения возможностей их создания с использованием современных нанотехнологий, так и с точки зрения их высокой чувствительности к внешним воздействиям. Вследствие деформации нанокатушки в результате внешнего воздействия изменяется ее импеданс и происходит сдвиг резонансной частоты. В работе рассчитаны значения параметров, определяющих удельную электропроводность нанотрубки, приведены амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики рассматриваемых наноспиралей. Показано, что резонансная частота таких наносоленоидов может достигать десятков петагерц, а ее сдвиг в результате изменения длины наноспирали на 1% может составлять десятые доли петагерц.

Спиральные нанотрубки, резонансные нанодатчики, импедансные свойства.

2018_ 3

Рубрика: Электротехника и электронные устройства

Тематика: Электротехника и электронные устройства, Математическое моделирование.


УДК 681.586.78

Браже Рудольф Александрович, Ульяновский государственный технический университет , доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой «Физика» Ульяновского государственного технического университета, окончил физический факультет Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского. Имеет множество научных работ, в том числе монографии, авторские свидетельства на изобретения, учебные пособия. Область научных интересов: волновые процессы, мета- и наноматериалы, наноэлектроника, элементы систем управления. [e-mail: brazhe@ulstu.ru]Р.А. Браже

Механические характеристики электромеханических резонаторов на спиральных нанотрубках53_14.pdf

В электромеханических резонаторах, имеющих форму спиральных нанотрубок, могут существовать два вида резонансов: электрический, как в последовательном RLC-контуре, и механический, как в спиральной пружине. И тот, и другой тип резонанса может быть использован при создании чувствительных элементов резонансных нанодатчиков для робототехнических и биоробототехнических систем, хотя их резонансные частоты сильно отличаются друг от друга. В работе производится сравнение электрических и механических характеристик электромеханических резонаторов на спиральных нанотрубках. Показано, что частота резонанса смещений в таких механических колебательных системах может достигать десятков гигагерц, в то время как резонанс токов происходит на частотах, достигающих десятков петагерц. Приведены амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики вынужденных колебаний в рассматриваемых наноспиралях. Показано, что из-за большого затухания их механическая добротность не превышает нескольких единиц и сопоставима по величине с электрической добротностью.

Спиральные нанотрубки, электромеханический резонатор, резонансные характеристики.

2018_ 3

Рубрика: Электротехника и электронные устройства

Тематика: Электротехника и электронные устройства, Математическое моделирование.


УДК 519.711:681.5

Семушин Иннокентий Васильевич, Ульяновский государственный университет , доктор технических наук, профессор кафедры «Информационные технологии» Ульяновского государственного университета. Член профессиональных обществ: IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Society; IEEE Control Systems Society; «Российское профессорское собрание». Имеет монографии, статьи, учебные пособия и патенты на изобретения. Область научных интересов: теория систем, управление. [e-mail: kentvsem@yandex.ru]И.В. Семушин

К численно-устойчивым итерациям риккати для лкг-оптимальных или параметрически-адаптивных процессов оценивания и управления52_7.pdf

Статья направлена на построение численно-устойчивых и эффективных вычислительных алгоритмов стохастического линейного управления с гауссовыми помехами (задача ЛКГ-управления) на основе скаляризованных квадратно-корневых реализаций. Отправной точкой служит классическое (формальное) решение задачи в терминах трехтомной монографии Peter S. Maybeck, Stochastic models, estimation, and control, Academic Press, 1979-1982. Взаимно обратные во времени итерации Риккати, составляющие сердцевину этого решения, интерпретированы как двухстадийные процессы обновления в унифицированной форме записи. Для них совершен переход к скаляризованным алгоритмам двух видов: прямому и инверсному, чтобы ввести в рассмотрение скаляризованный фильтр и скаляризованный регулятор и для каждого из них применить возможность перехода к численно-устойчивым квадратно-корневым вычислениям итераций Риккати. Одна из таких возможностей продемонстрирована в форме алгоритма Поттера. Тем самым указано новое направление в конструировании численно-устойчивых регуляторов ЛКГ-управления на основе многих достижений в области численно-устойчивой фильтрации.

Лкг-управление, квадратно-корневые алгоритмы, дискретное управление на конечном интервале, скаляризация.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 621.382.8.017.7

Сергеев Вячеслав Андреевич, Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, доктор технических наук, доцент, окончил физический факультет Горьковского государственного университета. Директор Ульяновского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, заведующий базовой кафедрой «Радиотехника, опто- и наноэлектроника» Ульяновского государственного технического университета при УФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. 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,

Резчиков Сергей Евгеньевич, Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, окончил радиотехнический факультет УлГТУ. Аспирант базовой кафедры «Радиотехника, опто- и наноэлектроника» УлГТУ при УФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. Имеет научные публикации в области автоматизации измерений и исследования шумовых характеристик полупроводниковых приборов и интегральных схем. [e-mail: s.rezchikov@ulstu.ru]С.Е. Резчиков

Оптимизация процедур измерения параметров низкочастотного шума полупроводниковых приборов с учетом влияния белого шума52_8.pdf

Представлен краткий анализ методов измерения параметров низкочастотного (НЧ) шума со спектром вида 1/f?. Приведены оценки погрешности измерения спектральной плотности мощности (СПМ) и показателя ? формы спектра с учетом влияния уровня белого шума. Предложены процедуры измерения показателя ? формы спектра, минимизирующие суммарную погрешность определения ?, по результатам измерения СПМ шума на трех частотах при последовательной и параллельной фильтрациях. Суть оптимизации при последовательной фильтрации сводится к оптимальному распределению заданного полного времени измерения между измерениями на трёх разных частотах при заданном отношении частот, а при параллельной фильтрации - к определению оптимального отношения частот измерения СПМ шума при заданном полном времени измерения. Приведены оценки методической погрешности измерения ? при реализации различных процедур измерения в зависимости от значения ?. Показано, что оптимизация измерительных процедур позволяет уменьшить погрешность определения значения ? в 1,5-2 раза.

Низкочастотный шум, спектральная плотность мощности, показатель формы спектра, измерение, погрешность, оптимальные процедуры.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 621.391

Украинцев Юрий Дмитриевич, Ульяновский государственный университет , кандидат технических наук, окончил факультет радиосвязи военной академии связи (г. Ленинград). Доцент кафедры «Телекоммуникационные технологии и сети» Ульяновского государственного университета. Имеет статьи, монографии, изобретения в области статистического анализа и синтеза телекоммуникационных систем. [e-mail: 9019471930@mail.ru]Ю.Д. Украинцев,

Кальников Владимир Викторович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, доцент, окончил радиоинженерный факультет Киевского высшего военного инженерного училища связи. Главный специалист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Специализируется в области проектирования систем управления специального назначения, построения систем связи и обмена данными. Имеет статьи, изобретения в области проектирования распределенных систем управления специального назначения, систем связи и обмена данными. [e-mail: mars@mv.ru]В.В. Кальников

Альтернативный байесовский подход к определению адаптивного порога решающей схемы приемника на радиолиниях декаметрового диапазона52_9.pdf

Представлен подход к определению порога решающей схемы приемного устройства на радиолиниях декаметрового диапазона, реализующий альтернативный метод Байеса. При этом в отличие от классического подхода, когда порог решающей схемы определяется в предположении, что плотность распределения вероятностей (ПРВ) принимаемого сигнала подчиняется нормальному закону распределения, предлагается подход, основанный на текущем восстановлении ПРВ мгновенных значений огибающей принимаемого сигнала в каждой ветви разнесения. Алгоритм работы восстановления ПРВ основан на непараметрической оценке ПРВ Парзена-Розенблатта в ходе конкретного сеанса связи. При этом в ходе сеанса связи определяются наиболее вероятные значения сигнала (мода) при отсутствии и наличии помех, устанавливается в соответствии с реальной обстановкой на линии связи порог решающей схемы, а затем на основе сдвига мод принимается решение о вероятности ошибочного приема. На основе имитационного моделирования показана эффективность подхода при работе на декаметровых радиолиниях, функционирующих в условиях непараметрической априорной неопределенности относительно сигналов и помех.

Замирания сигнала, мгновенные значения огибающей принимаемого сигнала, парзеновская процедура оценки плотности распределения вероятностей, мода, порог решающей схемы приемника, вероятность ошибочного приема.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 519.711

Седых Ирина Александровна, Липецкий государственный технический университет , кандидат физико-математических наук, окончила факультет автоматизации и информатики Липецкого государственного технического университета. Доцент кафедры высшей математики ЛГТУ. Имеет монографии, статьи, свидетельства о регистрации программ для ЭВМ в области окрестностного моделирования динамических систем. [e-mail: sedykh-irina@yandex.ru]И.А. Седых,

Аникеев Евгений Сергеевич, Липецкий государственный технический университет , окончил физико-технологический факультет ЛГТУ. Магистрант ЛГТУ. Имеет статьи, свидетельства о регистрации программ для ЭВМ в области окрестностного моделирования динамических систем. [e-mail: evgenij-anikeev@yandex.ru]Е.С. Аникеев

Иерархические раскрашенные временные сети петри на основе окрестностных моделей52_10.pdf

В статье приведены определение и алгоритм функционирования обычных маркированных сетей Петри. Показаны некоторые разновидности сетей Петри, такие как временные, раскрашенные и раскрашенные временные. Предложенные в работе иерархические раскрашенные временные сети Петри на основе окрестностных моделей являются расширением рассмотренных классов. Иерархия в данной системе представлена совокупностью позиций и переходов, в каждый из которых может быть вложена окрестностная модель. В работе также дано понятие динамической окрестностной модели. Добавление иерархии позволяет анализировать дополнительные свойства моделируемых динамических распределенных процессов. Для раскрашенных временных сетей Петри с иерархическими переходами сформулирован алгоритм функционирования, который разработан и реализован в виде программы на языке Java. Особенностью рассматриваемых моделей является синхронизация времени работы внешней и внутренней систем. Кроме того, управляющие сигналы вложенной окрестностной модели зависят от изменения текущей маркировки сети Петри при срабатывании иерархического перехода. Приведен пример функционирования сети Петри с иерархическим переходом.

Моделирование, раскрашенная временная сеть петри, иерархическая сеть петри, алгоритм, окрестностная модель.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 519.248:681.518.5

Жуков Дмитрий Анатольевич, Ульяновский государственный технический университет , окончил факультет информационных систем и технологий Ульяновского государственного технического университета, 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,

Клячкин Владимир Николаевич, Ульяновский государственный технический университет , доктор технических наук, профессор, окончил механический факультет Ульяновского политехнического института. Профессор кафедры «Прикладная математика и информатика» УлГТУ. Имеет научные труды в области надежности и статистических методов. [e-mail: v_kl@mail.ru]В.Н. Клячкин

Влияние объема контрольной выборки на качество диагностики состояния технического объекта52_11.pdf

Рассматривается задача прогнозирования исправности технического объекта по известным показателям его функционирования. Исходными данными являются известные результаты оценки состояния объекта по информации о предшествующей эксплуатации: при заданных значениях контролируемых показателей техническая система исправна или неисправна. Такая задача может быть решена методами машинного обучения, она сводится к бинарной классификации состояний объекта. Качество диагностики может существенно зависеть от множества факторов: метода обучения, правильного выделения факторов, характеризующих работу объекта, объема выборки и других. В работе проводится исследование влияния объема контрольной выборки на качество диагностики, оцениваемое по количеству неверно спрогнозированных состояний методом кросс-валидации. Испытания проводились в пакете Matlab, использовано десять различных методов машинного обучения: логистическая регрессия, метод опорных векторов, бэггинг деревьев решений и другие. Показано, что при правильном выборе доли контрольной выборки можно повысить качество диагностики на 5-7%.

Техническая диагностика, исправность, показатели функционирования, машинное обучение, контрольная выборка, кросс-валидация.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 629: 511+519.719.2

Самойленко Дмитрий Владимирович, Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, кандидат технических наук, окончил Краснодарское высшее военное училище им. генерала армии С.М. Штеменко. Докторант Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. Имеет статьи, изобретения в области безопасности информации, систем криптокодовой защиты информации, модулярной арифметики многомерных числовых систем. [e-mail: 19sam@mail.ru]Д.В. Самойленко

Повышение информационной живучести группировки робототехнических комплексов в условиях деструктивных воздействий злоумышленника52_1.pdf

Рассматривается группировка робототехнических комплексов - беспилотных летательных аппаратов (БЛА), функционирующая в условиях «интеллектуального» вида помех злоумышленника. Для таких условий функционирования предложена подсистема криптокодовой защиты информации, основанная на комплексированном применении блочных алгоритмов шифрования и методов многозначного помехоустойчивого кодирования. Показано, что особенностью рассматриваемой подсистемы является обеспечение ее новыми свойствами: восстановления достоверной шифрованной информации в условиях деструктивных воздействий злоумышленника - имитоустойчивости; инициирования регенеративного процесса обеспечения (восстановления) целостности информации - информационной живучести. Для случая физической доставки добытой информации комплексами БЛА предлагается совокупность запоминающих устройств, размещенных на борту различных, но объединенных единой целью функционирования БЛА, рассматривать как единую систему запоминающих устройств с подсистемой криптокодового преобразования информации. При этом даже физическая утрата i-го БЛА группировки как узла хранения не приводит к полной или частичной потери данных (в том числе и искаженных) и позволяет инициировать процедуру их восстановления.

Группировка беспилотных летательных аппаратов, криптография, помехоустойчивое кодирование, имитоустойчивость, информационная живучесть, целостность информации.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Автоматизированные системы управления, Автоматизированные системы управления , Математическое моделирование.


УДК 519.81

Гудков Алексей Александрович, Военная академия связи им. С.М. Буденного, магистр, окончил Череповецкий военный инженерный институт радиоэлектроники, Военную академию связи им. С.М. Буденного. Адъюнкт ВАС им. С.М. Буденного. Имеет труды и публикации в области оценки электромагнитной доступности и расчета структурной устойчивости иерархических систем. [e-mail: gudkov_aa@rambler.ru]А.А. Гудков,

Малышев Сергей Романович, Военная академия связи им. С.М. Буденного, доцент, кандидат технических наук, окончил Военный инженерный Краснознаменный институт им. А.Ф. Можайского. Заслуженный изобретатель РФ. Доцент ВАС. 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, Высшая школа технологий управления бизнесом Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, доцент, кандидат технических наук, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи, адъюнктуру Ульяновского высшего военного инженерного училища связи. Доцент Высшей школы технологий управления бизнесом 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]. [e-mail: hsm.krasnov@gmail.com]С.В. Краснов

Параметрический синтез систем радиомониторинга и радиотехнического контроля на основе формального подхода52_2.pdf

Задача синтеза систем радиомониторинга в теории сложных систем является задачей оценивания оптимальности системы или задачей оптимизации системы. Решение задачи синтеза состоит в рассмотрении целого ряда оптимизационных задач, каждая из которых может характеризоваться использованием различных критериев оптимальности. Разнообразие радиоэлектронных систем и специфические особенности их функционирования не позволяют сформировать единую методику, позволяющую осуществить синтез любого центра радиомониторинга. В связи с этим синтез какой-либо конкретной системы представляет собой индивидуальный процесс. Рассматриваемая концепция синтеза центров радиомониторинга основывается на общих принципах системного подхода при проведении синтеза сложной системы любого назначения и в то же время включает в себя ряд отличительных черт, обусловленных особенностями синтезируемой системы. Синтез рассматриваемых систем должен включить в себя два этапа: структурный и параметрический синтезы. На первом этапе задаются показатели результатов, требования к результатам, критерий для оценки качества результатов. На втором этапе определяются показатель эффективности, требования к уровню эффективности, критерий для оценки эффективности.

Параметрический синтез, оптимизация, система радиомониторинга.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Автоматизированные системы управления, Математическое моделирование.


УДК 621.396

Егоров Юрий Петрович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», доктор технических наук, профессор, окончил радиотехнический факультет Ленинградского высшего морского инженерного училища им. С.О. Макарова. Главный научный сотрудник ФНПЦ АО «НПО «Марс». Специализируется в области макропроектирования больших информационно-управляющих систем. Имеет публикации, монографии, изобретения в области проектирования систем управления. [e-mail: yupe@mail.ru]Ю.П. Егоров,

Пятаков Анатолий Иванович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончил Военную академию связи им. С.М. Буденного, адъюнктуру (там же). Главный специалист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Специализируется в области организации и построения систем передачи дискретных сообщений. Имеет публикации в области надежности комплексов средств автоматизации и передачи данных. [e-mail: uljanovsk-anatol@mail.ru]А.И. Пятаков,

Сулейманова Лилия Ирфановна, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончила энергетический факультет Ульяновского государственного технического университета, ведущий инженер ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации и изобретения в области измерительных преобразователей больших постоянных токов. [e-mail: suleimanova.lili@mail.ru]Л.И. Сулейманова

Оценка готовности программно-технического комплекса к решению функциональных задач52_3.pdf

Усложнение функций, выполняемых программно-техническими комплексами (ПТК) автоматизированных систем управления, ставит перед разработчиками задачу определения вероятности сохранения работоспособного состояния ПТК в течение времени, отводимого на решение функциональной задачи. Проблематике прогнозирования надежности и оценке готовности ПТК к решению задач посвящена данная статья. Авторами предложена модель представления ПТК совокупностью функциональных контуров. Обосновывается, что при этом повышает точность оценки готовности ПТК к решению функциональных задач. В статье в качестве основного показателя, характеризующего готовность ПТК к решению функциональных задач, выбран коэффициент оперативной готовности, вычисляемый на основе как текущих, так и статистических показателей надежности компонентов, образующих функциональный контур. Предложен алгоритм прогнозирования загрузки центрального процессора, оперативной и внешней памяти вычислительных средств ПТК, использующий эффект экспоненциального сглаживания статистических данных, предшествующих периоду прогноза. В статье также формулируются рекомендации операторам и обслуживающему персоналу по практическому применению предложенной методики.

Надежность, оценка надежности, функциональная надежность, надежность программно-технических комплексов, показатели надежности.

2018_ 2

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Автоматизированные системы управления, Математическое моделирование.


УДК 621.377

Иванов Александр Куприянович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», 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

Математические модели информационного пространства иерархических систем51_7.pdf

Рассмотрена возможность применения для моделирования информационного пространства иерархических систем аппарата математической физики. Информационное пространство образовано потоками данных об обстановке, поступающими от объектов низших уровней иерархии, и потоками распоряжения от вышестоящих объектов. Пространственные координаты отражают уровни иерархии и структурные подразделения объектов. В качестве интегрального показателя информационного пространства выбран уровень знаний в определенном месте и в конкретное время. Построена двухмерная модель невзаимодействующих информационных потоков. Модель образована совокупностью параболических уравнений, отражающих распространение данных через структурные подразделения объектов различных уровней иерархии. Описано применение метода разделения переменных для решения задач с однородными и неоднородными краевыми условиями. Приведены примеры распространения информационных волн в системе при периодических внешних воздействиях. Двухмерная модель взаимодействующих информационных потоков представлена уравнениями в частных производных с двумя пространственными координатами. Показан порядок решения в стационарном и нестационарном случаях при определенных краевых условиях и внешних воздействиях.

Иерархические системы, информационное пространство, уравнения математической физики, метод разделения переменных.

2018_ 1

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 658.7

Краснов Сергей Васильевич, Высшая школа технологий управления бизнесом Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, кандидат технических наук, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи, адъюнктуру Ульяновского высшего военного инженерного училища связи. Доцент Высшей школы технологий управления бизнесом 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,

Сергеев Сергей Михайлович, Высшая школа торговли и сервиса Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, доцент, кандидат технических наук, окончил Ленинградский государственный университет им. А.А. Жданова. Доцент Высшей школы торговли и сервиса Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Имеет более 100 работ в области математического моделирования в экономике и менеджменте. [e-mail: sergeev2@yandex.ru]С.М. Сергеев,

Краснова Светлана Алексеевна, Военная академия связи им. С.М. Буденного, окончила Ульяновский государственный технический университет. Старший преподаватель Военной академии связи им. С.М. Буденного. Имеет более 20 работ в области экономики и менеджмента. [e-mail: k.svetlana67@mail.ru]С.А. Краснова

Математическое моделирование 3pl-процессов распределительного терминала51_8.pdf

Крупные логистические центры, такие как морские порты, требуют постоянного управления логистическими потоками в целях удовлетворения потребностей различных коммерческих структур. В статье рассматривается задача моделирования логистических потоков таких центров, представленных в виде двухступенчатых складских систем. Формирование математической модели рассматривается в работе с привлечением методик описания стохастических процессов динамики прохождения товарных масс. В качестве ограничений при этом могут выступать временные ограничения. Описанная в статье математическая модель позволяет решить задачу определения оптимального управления потоками товаров в распределительном центре. Приведены расчеты, которые позволяют дать прогноз о целесообразности создания запасов по конкретной позиции спроса, что дает возможность оптимизации как расходов на содержание, так и объема площадей. В работе приводятся расчеты разработанной математической модели на примере Калининградского морского порта. Расчеты позволяют определить наличие значительных ресурсов для повышения таких показателей, как интенсивность использования складских объемов, равномерность загрузки, сокращение убытков по причине превышения допустимых сроков хранения продукции.

Транспортно-логистический центр, оптимизация хранения товарных запасов, двухступенчатая складская система.

2018_ 1

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 004.67; 519.7

Кувайскова Юлия Евгеньевна, Ульяновский государственный технический университет , кандидат технических наук, окончила экономико-математический факультет Ульяновского государственного технического университета. Доцент кафедры «Прикладная математика и информатика» УлГТУ. Имеет работы в области анализа временных рядов, нечёткой логики и технической диагностики. [e-mail: u.kuvaiskova@mail.ru]Ю.Е. Кувайскова,

Алёшина Анна Александровна, ООО «СимбирСофт», кандидат технических наук, окончила экономико-математический факультет УлГТУ. Старший разработчик ООО «СимбирСофт». Имеет работы в области моделирования и прогнозирования временных рядов. [e-mail: a2nia@mail.ru]А.А. Алёшина,

Федорова Ксения Андреевна, Ульяновский государственный технический университет , магистрант факультета информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет работы в области нечёткой логики и технической диагностики. [e-mail: k.a.fedorova@bk.ru]К.А. Федорова

Информационно-математическая система поддержки принятия решений по управлению объектом на основе прогнозирования его технического состояния51_9.pdf

В настоящей статье описывается разработанная информационно-математическая система, предназначенная для поддержки принятия решений по управлению объектом на основе анализа и прогнозирования его технического состояния. Эта система позволяет в автоматическом режиме получать адекватные математические модели и прогнозы контролируемых показателей технического объекта. При этом производится корректировка параметров моделей псевдоградиентной процедурой, анализируется стабильность работы объекта, производится фаззификация численных значений показателей состояния объекта, а также даётся качественная оценка прогнозируемого технического состояния объекта в виде нечёткого терма со степенью истинности прогнозируемого результата. Для демонстрации эффективности разработанной системы проведена диагностика функционирования гидро-агрегата по результатам измерений вибраций.

Прогнозирование, система поддержки принятия решений, технический объект.

2018_ 1

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 004.89, 004.94, 338.24

Маслобоев Андрей Владимирович, Институт информатики и математического моделирования технологических процессов Кольского научного центра РАН, доктор технических наук, доцент, старший научный сотрудник Института информатики и математического моделирования технологических процессов Кольского научного центра РАН. Окончил факультет информатики и прикладной математики Петрозаводского государственного университета. Имеет 160 печатных работ. Область научных интересов: многоагентные системы, системная динамика, системы поддержки принятия решений, управление социально-экономическими системами, региональная безопасность. [e-mail: masloboev@iimm.ru]А.В. Маслобоев,

Путилов Владимир Александрович, Институт информатики и математического моделирования технологических процессов Кольского научного центра РАН, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, научный руководитель Института информатики и математического моделирования технологических процессов Кольского научного центра РАН. Окончил Ленинградский институт авиационного приборостроения. Имеет 215 печатных работ, в т. ч. 10 монографий. Область научных интересов: функционально-целевой синтез и анализ моделей системной динамики и автоматизированное проектирование информационных технологий для управления сложными трудноформализуемыми системами. [e-mail: putilov@iimm.ru]В.А. Путилов

Многоагентная среда моделирования процессов управления региональной безопасностью: принципы построения и элементы автоматизации51_1.pdf

Для решения прикладных задач информационной поддержки управления региональной безопасностью на основе комбинированного имитационно-экспертного моделирования разработан специализированный программный комплекс «Синтезатор сетецентрических организационных структур управления», обеспечивающий автоматизированный синтез и анализ мультиагентных моделей сетевых виртуальных структур управления безопасностью региона в условиях кризисных ситуаций в социально-экономической сфере. Модельный и программный инструментарии комплекса позволяют сформировать, исследовать и расширить спектр альтернативных сценариев моделирования региональных кризисных ситуаций, что повышает информационную обеспеченность и обоснованность принятия управленческих решений в сфере региональной безопасности. Применение комплекса обеспечивает возможность оперативной настройки среды моделирования на особенности той или иной задачи управления и высокую вариабельность реализации вычислительных экспериментов.

Многоагентная система, моделирование, программный комплекс, информационная поддержка, сетецентрическое управление, региональная безопасность.

2018_ 1

Рубрика: Автоматизированные системы управления

Тематика: Автоматизированные системы управления, Математическое моделирование.


УДК 519.612+519.613: 621.391.1

Семушин Иннокентий Васильевич, Ульяновский государственный университет , доктор технических наук, окончил Ленинградский электротехнический институт (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова (Ленина), профессор кафедры «Информационные технологии» Ульяновского государственного университета. Имеет монографии, статьи, учебные пособия и патенты на изобретения. Область научных интересов: фильтрация и управление в условиях неопределенности. [e-mail: kentvsem@yandex.ru]И.В. Семушин

Еще раз о больших обратных матрицах: от формализмов к реализации50_5.pdf

В практических алгоритмах следует избегать, по возможности, вычисления обратных матриц, даже если формальное решение этих задач выражено с использованием обозначений некоторых обратных матриц. это делают, заменяя отыскание обратных матриц решением соответствующих систем линейных уравнений, и тем самым снижают вычислительную нагрузку на алгоритм. Однако встречаются проекты, где эта рекомендация оказывается не учтена. Данная статья более подробно освещает вопрос вычислительной сложности различных алгоритмов: как содержащих обращение данной матрицы, так и избегающих его. руководители проектов и разработчики алгоритмов могут воспользоваться представленными здесь результатами для принятия эффективных по сложности проектных решений, формально включающих большие обратные матрицы.

Компактная схема Краута, метод окаймления, исключение Жордана, элиминативная форма обратной матрицы, метод наименьших квадратов, алгоритм Поттера.

2017_ 4

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


УДК 531.36:534.1

Андреев Александр Сергеевич, Ульяновский государственный университет , доктор физико-математических наук, профессор, окончил механико-математический факультет Ташкентского государственного университета. Заведующий кафедрой «Информационная безопасность и теория управления» Ульяновского государственного университета. 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 механико-математический 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

Нелинейные регуляторы в задачах управления механическими системами50_6.pdf

В статье решены задачи о стабилизации программного положения голономной механической системы на основе построения нелинейных регуляторов интегрального и интегро-дифференциального типов. Условия практического применения манипуляторов в промышленности приводят к необходимости проведения исследований по изменению классических пропорционально-интегральных и пропорционально-интегро-дифференциальных регуляторов путем включения нелинейных функций в их структуру, что позволяет определять условия нелокальной стабилизации с оценкой области притяжения. В работе построены новые модели нелинейных регуляторов с измерением и без измерения скоростей. найденный закон управления интегрального типа представляет собой сумму следующих членов: силу, компенсирующую неуправляемые силы в заданном положении, пропорциональную и интегральную составляющие в виде нелинейных функций от отклонений по координатам. Добавлением нелинейной дифференциальной составляющей получен новый закон управления интегро-дифференциального типа. При неточном значении компенсатора построенные регуляторы обеспечивают стабилизацию неточного положения, что является допустимым для индустриальных манипуляторов. Основное отличие полученных результатов от известных состоит в использовании интегральной составляющей как эредитарной силы с бесконечным действием. В качестве примера решена задача стабилизации программного положения плоского трехзвенного манипулятора, управляемого при помощи трех независимых электроприводов постоянного тока.

Механическая система, стабилизация, программное положение, нелинейный регулятор, функционал Ляпунова.

2017_ 4

Рубрика: Математическое моделирование

Тематика: Математическое моделирование.


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