Preview

Радиопромышленность

Расширенный поиск
Том 30, № 3 (2020)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21778/2413-9599-2020-30-3

ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ И СИСТЕМ

8-20 53
Аннотация

Процесс создания современных радиолокационных станций дальнего обнаружения (РЛС ДО) характеризуется минимизацией стоимости и времени проведения работ при необходимости снижения рисков, связанных с применением новых технических решений. В статье рассмотрен вариант типового представления сетевого плана-графика создания РЛС ДО. Отмечено, что составленный таким образом план-график является некоторым приближением к реально выполняемым работам, в результате чего необходимые проектные решения по корректировке процесса создания РЛС ДО принимаются с опозданием. Применение сетевой модели предложено для эффективного управления процессом создания РЛС ДО и формирования сетевых планов-графиков как отдельных этапов, так и всего проекта в целом. На основе анализа унифицированного ряда радиолокационных станций дальнего обнаружения отмечено, что сетевая модель для снижения рисков создания РЛС ДО должна учитывать как многовариантность выполнения решаемых задач, так и неопределенности параметров выполняемых работ. Рассмотрены основные особенности предложенной модели. В качестве примера показано применение предложенной сетевой модели при проектировании радара для комплексного исследования атмосферы. В ходе исследований было рассмотрено несколько вариантов реализации радара и выбран оптимальный по предложенным критериям.

21-27 42
Аннотация

В статье рассматривается задача повышения вероятности распознавания цели для бортового комплекса информационной поддержки проведения поисково-спасательных операций в условиях Арктики. Одной из задач разрабатываемого комплекса является распознавание объектов по двумерным изображениям телевизионной камеры, где, вследствие использования принципа постоянной яркости происходит потеря яркостной составляющей изображения, что может влиять на вероятность распознавания цели. Для сохранения яркостной составляющей изображения авторами предложено обрабатывать первичные сигналы телевизионной камеры согласно принципу постоянной цветовой яркости, использование которого может повысить вероятность распознавания цели. В работе проведен анализ принципов кодирования первичных сигналов телевизионного тракта, для задачи распознавания объектов было проведено обучение каскадов на основе каскадного классификатора с использованием принципов постоянной яркости и постоянной цветовой яркости. Полученные результаты работы обученных каскадов подтвердили, что обработка первичных сигналов телевизионной камеры на основе принципа постоянной яркости повышает вероятность распознавания цели и, следовательно, эффективность работы разрабатываемого комплекса при задаче распознавания заданных объектов.

28-33 48
Аннотация

В статье описываются различные возможности ускорения расчетов на вычислительных комплексах. Эти возможности тесно связаны с архитектурой таких комплексов. Целью работы является предоставление информации, необходимой при выборе возможности ускорения процесса решения вычислительной задачи. Приводится описание основных возможностей, реализуемых с помощью следующих моделей: программирование в системах с общей памятью, программирование в системах с распределенной памятью и программирование на графических ускорителях (видеокартах). Излагается основная концепция, принципы, достоинства и недостатки каждой из рассматриваемых моделей программирования. Все стандарты написания программ, описанные в статье, возможно использовать в операционных системах как семейства Linux, так и Windows. Необходимые библиотеки доступны и совместимы с языком программирования C/C++. В заключении статьи даются рекомендации по использованию той или иной технологии в зависимости от типа задачи, которую необходимо решить.

34-39 44
Аннотация

В статье приведено описание и сравнение адаптированных для архитектуры «Эльбрус» методов виртуализации устройств ввода-вывода, входящих в конфигурацию универсальных микропроцессоров. Рассмотренные методы программной эмуляции и паравиртуализации устройств не требуют аппаратной поддержки и обеспечивают полную изоляцию реальных устройств от виртуальных на уровне гипервизора, что позволяет лучше консолидировать физический ввод-вывод. Лучшую производительность по сравнению с другими методами обеспечивает прямое назначение устройства гостю, которое требует аппаратных доработок в блоке управления памятью для операций ввода-вывода (IOMMU). Аппаратная поддержка виртуализации ввода-вывода была реализована в микропроцессорах «Эльбрус-16C» нового поколения. Результаты исследования могут быть применены пользователями виртуализации платформы «Эльбрус» для детальной настройки ввода-вывода виртуальных машин с целью оптимизации каждой гостевой системы под конкретные задачи.

40-49 57
Аннотация

Задачи быстродействия и точности являются типовыми задачами в теории и практике оптимального управления, причем требование по технологии минимального отклонения от заданного движения часто важнее быстродействия. Рассматривается поиск управлений, обеспечивающих точность воспроизведения траектории движения при заданном времени переходного процесса. В качестве основного метода используется принцип максимума Понтрягина, дополненного для исследования особых ситуаций без анализа вспомогательных переменных условиями общности положения (УОП) для нелинейных систем в расширенном пространстве координат, учитывающим объект, нелинейный по отклонениям координат критерий и явное вхождение времени. Для расширения алгоритмов управления исследуются элементы векторов, влияющих на выполнение УОП. Время перехода определяется введенным в интегральный критерий точности параметром, характеризующим скорость изменения координат. Рассмотрен пример о переходе в начало координат объекта с двумя последовательно соединенными интеграторами с критерием, учитывающим точность и время перехода. С помощью УОП получены новые алгоритмы управления и структуры замкнутых систем. Определены соотношения между параметром времени регулирования и начальными условиями для координат. С учетом ограничения на управление получены условия реализации непрерывного особого управления и/или скользящего режима. Аналитические материалы подтверждены результатами моделирования систем. Результаты работы могут быть использованы для управления, в том числе нелинейными объектами, в робототехнике, тепловыми процессами (печи, автоклавы, прерывистое управление отоплением зданий).

ТЕХНОЛОГИИ И ПРОИЗВОДСТВО

50-56 36
Аннотация

Целью настоящей статьи является сравнение экранирующих характеристик наиболее применимых конструкций сигнально-блокировочных кабелей. В работе на основе расчетов и экспериментальных исследований выполнен сравнительный анализ экранирующих характеристик кабелей со сплошным прессованным экраном и экраном, состоящим из алюмополиэтиленовой ленты и повива алюминиевых проволок. Особое внимание уделено характеристикам влияния внешних электрических полей. Проведены измерения идеального коэффициента защитного действия (КЗД) образцов сигнально-блокировочных кабелей, выполнен оценочный расчет затухания экранирования. Для сравнительной оценки степени влияния внешних поперечных высокочастотных полей проведены измерения переходного затухания на ближнем конце на образцах исследуемых сигнально-блокировочных кабелей. Показано, что экранирующие характеристики кабелей со сплошным алюминиевым экраном лучше, чем у кабелей с экраном из алюмополиэтиленовой ленты и повива алюминиевых проволок. Даны рекомендации: на электрифицированных железных дорогах предпочтение отдавать сигнально-блокировочным кабелям со сплошным алюминиевым экраном.

57-66 49
Аннотация

Интерполирование непрерывной поверхности является одним из важных аспектов пространственного анализа. Для интерполирования непрерывной поверхности используется ряд методов, одним из которых является метод пространственной интерполяции с инверсно-дистанционными весовыми коэффициентами (Inverse Distance Weight, IDW). Целью настоящей статьи является разработка метода условной пространственной интерполяции для нахождения таких пространственной точек в городской зоне, где влияние точечных аварийных выбросов аэрозоля в атмосферу города минимально. Под условным пространственным интерполированием подразумевается тот случай, когда расстояния до интерполируемых точек задаются по определенному условию и требуется определить ту интерполируемую точку, где вышеуказанное влияния минимально. При этом пространственные выборки или базовые точки, используемые для интерполяции, формируются при воздействии одного мощного источника аэрозоля по индивидуальным каналам (дистанциям). Показано существование такой оптимальной взаимосвязи между дистанциями от точки выборки до точки интерполяции и от точки выборки до мощного источника аэрозоля, при которой суммарное воздействие мощного источника на интерполируемую точку минимально.

67-74 57
Аннотация

В настоящее время весьма актуальными являются вопросы, связанные с защитой информации. DoS и DDoSатаки реализуются злоумышленниками достаточно часто, так как такие компьютерные атаки позволяют довести до отказа практически любую систему, не оставляя юридически значимых улик. При этом отказ подсистемы, подвергнувшейся нападению, может являться лишь промежуточным этапом атаки на целевую систему. Наиболее уязвимы перед DDoS-атаками интернет-магазины, системы интернет-платежей, новостные ресурсы и компании, деятельность которых зависит от регулярности обращения пользователя к ресурсу. Основными способами защиты от компьютерных атак, в частности от DDoS-атак, на данный момент являются антивирусные программы и межсетевые экраны. В статье представлено описание некоторых видов DDoS-атак, а также результаты сравнительного анализа ряда существующих методов защиты сетей связи от DDoS-атак, которые позволят упростить выбор оптимального решения по обеспечению надежной защиты телекоммуникационного объекта. Учитывая все достоинства и недостатки, метод организации системы защиты сети связи от атак типа DDoS на основе технологии искусственных нейронных сетей является наиболее подходящим решением для обеспечения информационной безопасности сетей различного назначения.

75-85 43
Аннотация

В статье изложены алгоритмы цифровой обработки изображения в визуальной навигационной системе беспилотного воздушного судна и представлены результаты работы программы, реализующей эти алгоритмы. В соответствии с изложенными алгоритмами выполняется оценка спектра пространственных частот изображения. Вид и структура двумерного амплитудного пространственного спектра изображения позволяет выделить наличие вертикальных и горизонтальных границ и линий на изображении и дать общее представление об их пространственной ориентации. Для ускорения расчетов корреляционной функции также используется спектральное представление сравниваемых изображений. По результатам цифровой обработки амплитудного двумерного пространственного спектра изображения, наблюдаемого бортовой телевизионной камерой, формируются данные, позволяющие уточнить пространственные координаты беспилотного воздушного судна и оценить состояние и положение посадочной площадки. Метод основан на численном анализе двумерного амплитудного спектра изображения. Представлены результаты работы описанных алгоритмов.

86-98 58
Аннотация

В статье дана краткая характеристика электронасосного агрегата системы терморегулирования спутниковой системы как электромеханической подсистемы. Рассмотрены общие вопросы разработки систем диагностики электромеханических систем. Определены дефекты частей системы и причины, приводящие к отказам электромеханических агрегатов. По современным источникам представлен обзор методов и подходов к решению задач диагностики дефектов механической, электрической и электромагнитной частей исследуемых систем. Отмечены достоинства и недостатки современных подходов. Показана диагностическая карта перспективной токовой диагностики. Дана оценка эффективности применения различных методов и практические рекомендации к применению представленных методов для проектирования систем диагностики электронасосных агрегатов спутниковых систем. Определены перспективные направления исследований в области диагностики электромеханических систем, такие как применение токовых методов или методов на основе нейросетей.

99-111 35
Аннотация

В обработке динамически изменяющихся данных, например радиолокационной информации (РЛИ), важную роль играет вид представления различных массивов данных, содержащих информацию о трассах и признаках воздушных объектов. При практической реализации вычислительного процесса ранее представлялось естественным, что обработка РЛИ в массивах данных осуществлялась методом поэлементного поиска. Вместе с тем, представление массивов данных в виде матриц и применение матричной алгебры позволяют оптимальным образом сформировать вычисления при третичной обработке. Формирование матриц и действия с ними сами по себе требуют значительного вычислительного ресурса, поэтому можно предположить, что определенный выигрыш во времени вычислений может ожидаться при наличии большого количества данных в массивах, не менее нескольких тысяч сообщений. В статье приведены последовательности наиболее часто повторяющихся операций третичной сетевой обработки, таких как поиск и замена элемента массива. Результаты моделирования показывают, что эффективность обработки (относительное уменьшение времени обработки и экономия вычислительного ресурса) с применением матриц, по сравнению с поэлементным поиском и заменой, растет пропорционально количеству сообщений, поступающих на устройство обработки информации. Наиболее существенный выигрыш наблюдается при обработке нескольких тысяч сообщений (элементов массивов). Таким образом, применение матриц и математического аппарата матричной алгебры для обработки массивов динамически изменяющихся данных позволяет уменьшить время обработки и сэкономить вычислительный ресурс. Предложенный матричный метод организации вычислений может найти свое место и в моделировании сложных информационных систем.

112-126 41
Аннотация

Анализ данных, осуществляемый средствами машинного обучения, необходим практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Это связано с большим объемом данных, которые нужно обрабатывать, чтобы, например, спрогнозировать возникновение конкретных событий (аварийная ситуация, обращение клиента в техническую поддержку организации, природный катаклизм и т.д.) или сформулировать рекомендации относительно взаимодействия с определенной группой лиц (персонифицированные предложения для клиента, реакция человека на рекламу и т.д.). Статья посвящена рассмотрению возможностей аналитической системы «Мультитул», созданной на основе метода машинного обучения «дерево решений», в части построения прогностических моделей, пригодных для решения задач анализа данных на практике. С этой целью была проведена серия из десяти экспериментов, в ходе которых результаты, формируемые системой, оценивались с точки зрения их достоверности и робастности посредством пяти критериев: среднее арифметическое, среднеквадратическое отклонение, дисперсия, вероятность и F-мера. В итоге было установлено, что «Мультитул», несмотря на пока ограниченный функционал, позволяет создавать прогностические модели, достаточно качественные и подходящие для практического применения.

127-134 38
Аннотация

Данная статья является первой в серии статей, посвященных вопросам обеспечения физической защиты судов и иных плавсредств с ядерными энергетическими установками и радиационными источниками в период их стоянки в портах. Рассматриваются принципы построения и функционирования мобильных комплексов физической защиты морских портов как нового класса комплексных автоматизированных систем безопасности. Определяется блокирование информации в комплексе как наиболее серьезная уязвимость таких систем. Констатируется малое количество данных по вопросам защиты информации от блокирования в комплексных и интегрированных системах безопасности и их отсутствие в системах рассматриваемого класса. Определяется основная причина нынешнего состояния теории и практики защиты информации от блокирования в комплексах физической защиты морских портов – отсутствие методического аппарата математического моделирования, адекватно оценивающего эффективность противодействия проникновению в охраняемые зоны при блокировании информации в такого рода охранных системах. Приводится формальная интерпретация исследуемых процессов. Рассматривается концептуальная модель нарушения режима охраны территории и акватории порта. Приводятся математические модели частных показателей своевременности реагирования на действия нарушителей на отдельных этапах реализации угрозы проникновения в охраняемую зону. Обосновывается интегральный показатель своевременности реагирования на проникновение в охраняемую зону при блокировании информации в комплексах физической защиты морских портов.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9599 (Print)
ISSN 2541-870X (Online)