Preview

Радиопромышленность

Расширенный поиск
Том 29, № 2 (2019)
Скачать выпуск PDF

ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ И СИСТЕМ

8-16 68
Аннотация

Избыточность телеметрической информации (ТМИ) ощутимо усложняет обработку потоков информации в реальном времени. Для ускорения процесса обработки телеметрии необходимо применение методов снижения избыточности ТМИ с целью сокращения потоков ТМИ, поступающих в системы мониторинга с сохранением при этом высокой скорости обработки и достоверности информации. В статье представлен обзор методов сокращения избыточности ТМИ, таких как увеличение физической скорости канала передачи ТМИ, алгоритм Хаффмана, пакетный механизм формирования и передачи ТМИ, адаптивный разностный алгоритм, алгоритм преобразования данных на основе представления их образами-остатками, коды Голомба–Райса, метод обратимого сжатия. Рассмотрены достоинства и недостатки каждого из них. Даны рекомендации по использованию многоуровневой системы сжатия ТМИ, позволяющей эффективно комбинировать целевые алгоритмы сжатия данных, которые дают наибольший коэффициент сжатия в зависимости от типа передаваемой ТМИ.

17-27 75
Аннотация

Возрастающая сложность микропроцессоров, а также замедление прогресса микроэлектронной технологии делают дальнейшее повышение производительности все более затруднительным. В связи с этим актуальность оценки производительности перспективных микропроцессоров с помощью потактового моделирования перед их реализацией в кремнии увеличивается. В статье изложен подход к реализации потактового симулятора подсистемы памяти процессорного ядра для архитектуры «Эльбрус», управляемого существующим функциональным симулятором этой архитектуры. Рассмотрена методика оценки точности потактового симулятора в сравнении с моделированием RTL-описания перспективного микропроцессора. Приведены данные по быстродействию потактового симулятора и основные техники, позволившие добиться приемлемой производительности. Даны полученные с помощью потактового симулятора предварительные оценки влияния на производительность некоторых изменений в перспективном процессорном ядре, включая задержку доступа в кэш и аппаратную поддержку виртуализации. Эти оценки важны для принятия архитектурных решений при проектировании перспективных процессоров архитектуры «Эльбрус».

28-34 81
Аннотация

Разработка систем Интернета вещей, особенно в области промышленного Интернета с большим количеством конечных устройств, – сложная научно-техническая задача. Неумение учесть максимальное количество факторов на начальном этапе приводит к отрицательному результату. Данная работа описывает научный подход к созданию таких систем. В статье описаны протоколы Интернета вещей, архитектура cистемы Интернета вещей и ее компоненты. Освещены проблемы, возникающие при проектировании систем Интернета вещей. Были систематизированы базовые характеристики наиболее распространенных протоколов. Предложен метод решения актуальной научно-прикладной задачи, позволяющий проектировать системы Интернета вещей с учетом различных фундаментальных параметров, включая частотный диапазон, полосу пропускания, скорость передачи данных, излучаемую мощность, дальность, интенсивность работы, а также фундаментальных ограничений. В результате применения описываемого подхода можно выбрать достоверно оптимальный для построения системы протокол Интернета вещей либо определить и оптимизировать параметры проприетарного протокола, что в итоге позволит построить надежную масштабируемую систему Интернета вещей для решения требуемых прикладных задач.

35-44 46
Аннотация

В статье обсуждаются возможности методов релаксационной спектроскопии глубоких уровней (РСГУ) в полупроводниках и причины, сдерживающие их применение для промышленного контроля потенциальных дефектов полупроводниковой электронной компонентной базы (ЭКБ). Среди причин отмечаются неоднозначная интерпретация результатов косвенных измерений, отсутствие отечественной нормативной базы и программно-аппаратных средств, разнообразие алгоритмов и методик проведения измерений и обработки результатов. Предложены модели аппаратных преобразований слабых релаксационных откликов микроэлектронных барьерных структур. Изложена методика проведения и результаты экспериментальных исследований характеристик потенциальных дефектов на серийных полупроводниковых диодах методом частотно-температурного сканирования с помощью разработанных моделей. Полученные результаты свидетельствуют о возможности существенного повышения точности измерений параметров потенциальных дефектов. Сделан вывод о необходимости организации и проведения межлабораторной поверки на единых образцах для продвижения методов РСГУ в практику промышленного контроля.

45-53 45
Аннотация

В статье приведены результаты исследования электрического отклика сухих и слабо насыщенных подсоленной водой (NaCl) или керосином кернов песчаника Berea при акустическом воздействии в диапазоне частот 0,5– 10 кГц. В опытах создавалась сильная латеральная неоднородность по насыщению. Электрический отклик проявляет чувствительность к введению в образцы породы всех видов жидкостей. При этом реакция на насыщение высококонцентрированным раствором соли слабая, а на добавление слабоконцентрированного водного раствора NaCl и керосина – сильная. Для растворов соли наблюдается высокая корреляция формы спектров электрического отклика сухих и увлажненных кернов – до 0,9. Для керосина же форма спектра сильно изменяется, коэффициент ранговой корреляции формы спектров равен 0,3. Факт значительного увеличения электрического отклика при добавлении в керн неполярной жидкости (керосина) выходит за рамки теоретических представлений и может быть связан именно с созданием сильной латеральной петрофизической неоднородности по насыщению. Сильная чувствительность амплитуды электросейсмического отклика горных пород к очень слабому, но неоднородному насыщению интересна для разработки дистанционных методов определения типа флюидонасыщения горной породы, при поиске полезных ископаемых и для развития методов прогноза геофизических катастроф.

54-61 59
Аннотация

Исследования являются частью актуальных работ по проектированию и созданию прецизионного механизма с параллельной кинематикой типа гексапода космического назначения. Точность и повторяемость позиционирования подвижной платформы механизма относительно его неподвижного основания в рассматриваемой конструкции зависят от точности исполнительных элементов гексапода – линейных приводов (ЛП). Целью работы является оценка достижимой точности работы ЛП с учетом основных факторов, влияющих на точность перемещения его штока. В статье описаны исследования точности работы разомкнутого ЛП, не имеющего общей обратной связи по выходной координате. Выделяются основные факторы, влияющие на точность перемещения. Приводятся экспериментально полученные оценки ошибок перемещения штока ЛП. Предложена методика повышения точности работы ЛП путем программной калибровки его шарико-винтовой передачи и компенсации линейного теплового расширения (ЛТР) при работе привода в широком диапазоне температур. Получена оценка точности перемещения штока калиброванного ЛП с компенсацией ЛТР.

ТЕХНОЛОГИИ И ПРОИЗВОДСТВО

62-68 44
Аннотация

Современные автостереоскопические дисплеи часто не соответствуют обязательным требованиям для наружного применения из-за ограничений в размерах, яркости, числа зон просмотра 3D и т.д. В статье предложена концепция проектирования модульных автостереоскопических лазерных дисплеев с широким углом обзора с четкой яркостью света, теоретическая зона просмотра 3D-изображения которых достигает нескольких тысяч наблюдателей на расстоянии до 70 м. Каждый элемент изображения содержит три лазерных диода и цилиндрические микролинзы. Для демонстрации предлагаемого решения разработан прототип дисплея на плате 5×3 трикселя и охарактеризованы оптические свойства прототипа. Концепция позволяет создать модульный дисплей без ограничений по общему размеру, который способен отправлять информацию об изображениии в левые и правые глаза нескольких зрителей, доказывая эффективность предлагаемого подхода. Такие дисплеи могут использоваться на больших выставках, площадках проведения авиационных выступлений, стенах многоэтажных домов, находящихся вдоль трасс для привлечения потребителей.

69-75 49
Аннотация

В статье представлены результаты анализа структуры шумов микромеханических преобразователей параметров движения – микромеханических гироскопов (ММГ) и микромеханических акселерометров (ММА) экспериментального измерительного блока бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Блок изготовлен и разработан в АО «ГИРООПТИКА» (Санкт-Петербург). В его состав входят триада LL–ММГ с диапазонами измерений ±400°/с и триада ММА осевого типа с диапазонами измерений ±50 g. Микромеханические гироскопы и акселерометры, изготавливаемые по технологиям современной микроэлектроники, относятся к перспективным приборам микросистемной техники, широко применяющимся в качестве датчиков первичной информации бесплатформенных инерциальных систем ориентации и навигации (БИСО и БИНС). На точность функционирования БИСО и БИНС существенное влияние оказывает структура шумов выходных сигналов инерциальных датчиков параметров движения. По этой причине актуальна задача идентификации шумов ММГ и ММА. Идентификация структуры шумов преобразователей угловой скорости и линейного ускорения испытуемого блока БИНС производилась методом вариации Аллана. Запись выходных сигналов преобразователей осуществлялась в нормальных климатических условиях, интервал дискретизации – 1,0 мс, длительность записи – 90 мин. Обработка выходных сигналов преобразователей выполнялась на основе специального программного обеспечения с привлечением программы AlaVar 5.2. Установлено, что преобладающими составляющими шумов преобразователей являются случайное блуждание выходного сигнала – белый шум и нестабильность нулевого сигнала – фликкер-шум. Шумы квантования в выходных сигналах преобразователей не обнаружены. Значения характеристик шума по вариации Аллана выходных сигналов преобразователей угловой скорости и линейного ускорения испытуемого блока сопоставлены с характеристиками шума наиболее совершенных модулей производства зарубежных фирм.

76-88 70
Аннотация

Цель работы – повышение эффективности селекции объектов различной природы на цифровых монохромных изображениях, формируемых в системах дистанционного наблюдения. Для этого в структуру многопороговой обработки вводятся алгоритмы формирования признаков объектов, относительно которых задаются граничные значения. Предложены новые схемы многопороговой обработки и селекции объектов интереса с установкой порога по результатам селекции. Получены и опробованы алгоритмы многопороговой селекции объектов по площади и по другим масштабно-инвариантным геометрическим признакам, таким как коэффициент удлинения периметра объекта и коэффициент удлинения главной оси описывающего эллипса. Порог бинаризации устанавливается для каждого из селектируемых объектов исходя из экстремума применяемого геометрического критерия. Используемые новые инвариантные геометрические признаки различаются для круглых и удлиненных объектов и обеспечивают независимость характеристик при изменениях масштаба изображения. Представлены результаты обработки типовых моделей изображений, а также результаты селекции объектов на реальных телевизионных и инфракрасных изображениях, показывающие эффективность предложенного метода селекции.



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


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