DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.30631

Аннотация: Автором рассматривается геометрическая модель термоплаты, основанная на фактических данных полученных при использовании методики адаптирования к аддитивным технологиям изготовления теплообменных устройств. Исследуется вопрос решения нахождения наиболее эффективного варианта термоплаты вычислительным методом среди выбранных вариантов и проводится сравнение с изготовленным методом аддитивных технологий экспериментальным образцом, для верификации выбранного метода получения вычислительных данных. Анализируется 62 выбранных варианта термоплат, с адаптацией расчетной сетки в матрице термоплаты. Для испытания собрана специальная установка и изготовлены образцы на принтере EOS M290. Основные методы исследования применяемые в работе: вычислительный и сравнительно - аналитический для получения данных по выбранным вариантам и определении эффективного образца, а также экспериментальный для верификации полученных данных. Новизна исследования заключается в разработке эффективной геометрической формы термоплаты и изготовлении выбранного образца методом аддитивных технологий. Выбранная геометрическая модель термоплаты изготовлена методом аддитивных технологий с минимальными издержками, стержни и основания тероплаты являются самонесущими элементами не нуждающимися в поддержках. Результаты исследовательских испытаний опытного образца термоплаты подтверждают правильность выбранного расчетного метода определения эффективной конструкции термоплаты, изготовленной методом аддитивных технологий.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.30842

Аннотация: Рассмотрена актуальная на сегодняшний день проблема отсутствия алгоритма построения движения специальных транспортных средств. Целью исследовательской работы является разработка программного комплекса для расчета поворота многозвенного специального транспортного средства, с учетом алгоритма описывающего характерные особенности движения специальных транспортных средств. Повышение габаритов и массы длинномерных грузов обуславливает необходимость создания новых конструкций специальных транспортных средств, отличительной особенностью которых является многозвенность и длиннобазность, что в свою очередь понижает маневренность и требует учета особенностей движения по кривой. Для исследования процесса движения специальных транспортных средств применялся метод геометрического моделирования для разработки аналитической геометрической модели поворота тягача и полуприцепа. На основе геометрического моделирования разработан метод определения характеристик поворота многозвенного транспортного средства. Показано что, проходимость специальных транспортных средств является не менее важным качеством по сравнению с долговечностью, закон изменения соотношения углов поворота управляемых колес, различных осей должен обеспечивать максимальный поворачивающий момент при максимальных углах поворота передних управляемых колес, а также должен обеспечивать равенство износа при незначительных углах.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31316

Аннотация: В статье представлены результаты анализа погрешности вычисления координат мобильного абонента с помощью трёх точек доступа Wi-Fi, основанного на измерении мощности принятого сигнала. Цель исследования заключалась в разработке системы геопозиционирования для больших складских помещений и предварительной оценке точности вычислений в условиях, приближенных к реальным. Были рассмотрены принципы локального и глобального позиционирования, основанные на измерении различных физических характеристик распространения сигнала, произведён выбор метода для реализации системы определения местоположения. Авторами была разработана схема тестового стенда геопозиционирования в мобильной сети стандарта IEEE 802.11 и программное обеспечение для решения данной задачи с использованием механизма трилатерации. Для симуляции окружающей электромагнитной обстановки в расчётные формулы был добавлен параметр, имитирующий аддитивный белый гауссовский шум. В ходе работы получены графические зависимости ошибки измерения координат объекта от отношения Сигнал / Шум в канале и от удаления от опорной точки доступа. Результаты показали, что даже в наихудших условиях функционирования разработанная система превосходит большинство имеющихся на рынке систем по критерию точности измерения.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31209

Аннотация: Объектом исследования является космический аппарат "Спектр-Р" с космическим радиотелескопом на борту. В качестве сенсоров используется аппаратура двух бортовых водородных стандартов частоты. Многолетний мониторинг телеметрической и научной информации, передаваемой с борта космического аппарата, позволил предположить наличие внешних физических воздействий на оборудование космического радиотелескопа. Эволюционирующая эллиптическая орбита космического аппарата "Спектр-Р" позволила просканировать область орбитального резонанса космического аппарата с Луной и оценить величину физического воздействия на бортовой водородный стандарт частоты. В качестве метода измерения дальности космического аппарата "Спектр-Р" использовался реверберационно-корреляционный метод, который позволяет выполнять синхронные измерения дальности во время сеансов радиоастрономических наблюдений. Представленная технология подтвердила предположение о гравитационной природе физического воздействия на элементы космического радиотелескопа. Получен новый способ детектирования орбитального резонанса на борту космического аппарата. Изменение давления молекулярного водорода в условиях орбитального резонанса позволило существенно снизить погрешность синхронизации бортовой и наземной квантовых шкал времени.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.30735

Аннотация: При проектировании сложных и многономенклатурных изделий появляется проблема позиционирования деталей относительно друг друга и согласования различных систем координат на этапах жизненного цикла. В статье рассматривается конструкторско-технологическая подготовка производства трубопроводных систем летательных аппаратов с использованием сварки. Процесс подготовки производства ориентирован на многоразовое геометрическое моделирование деталей и их узлов, которые сохраняют связь с мастер-геометрией соответствующего самолета. Для интеграции моделей применяется специализированная онтология. Предлагаемые средства обеспечивают необходимую точность позиционирования деталей в условиях, ориентированных на применение сварочного робота для предварительной сварки. В статье рассматривается использование прецедентно-ориентированного подхода и расширение существующей модели прецедента скелетными геометрическими моделями на примере деталей и узлов трубопроводов систем самолета Основной особенностью предлагаемых средств скелетного геометрического представления деталей и узлов трубопроводов систем ЛА является их координатная связь с мастер-геометрией, как единого онтологического источника информации. Предлагаемые модели можно использовать в качестве расширение атрибутной части конструкторской документации, которая в дальнейшем используется для подготовки производства сборки узлов трубопроводов сваркой.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31178

Аннотация: Предметом исследования статьи является вопрос оплаты труда на предприятиях России, а в качестве объекта рассмотрены системы оплаты труда и проблема их выбора. В связи с этим, мы предлагаем модель системы поддержки принятия решений, которая позволит пользователям получить вероятные результаты внедрения той или иной системы оплаты труда на предприятии, без фактической апробации. Принцип модели данной системы основан на имитационном моделировании, что позволяет получить и оценить с помощью регрессионного анализа статистику и принять адекватное управленческое решение. В рамках статьи фундаментальным методом является имитационное моделирование. С помощью него возможно построить адекватную модель и отражать варианты результатов деятельности предприятия. В статье по-новому раскрыт вопрос выбора систем оплаты труда и объединены экономический и математический подходы; Впервые изложены алгоритмы имитационного моделирования в вопросе выбора систем оплаты труда на предприятиях; Получена модель системы поддержки принятия решений в области оплаты труда, которая является научно обоснованной несложной для понимания, в результате обработки информации в которой пользователь получает данные о последствиях внедрения тех или иных типовых систем оплаты труда на своем предприятии; Особенностью модели является её масштабируемость. В том смысле, что в общую модель системы можно добавлять, оценивать и другие системы оплаты труда, в дополнение к заранее заложенным

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31350

Abstract: Object evaluation - assessment of the feasibility of designing a new object at the initial stage - computer experiments using simulation methods and presenting simulation results on a monitor using animation methods in two or three-dimensional spaces. In the article devoted to the tasks of creating simulation models, various RAO-studio software systems are used, which are designed for the development and development of simulation models in the language of RDO. Taking into account the requirements, RAO-Studio is studying a specific GPS object; cutting rolled metal sheets on sheets and sheets on cards, cleaning their surface. RAO-studio allows you to play a dynamic object on a computer, make decisions using a control system, and solve the problems of system analysis and synthesis of objects. Taking into account the requirements of RAO-studio for working with the GPS object as an example, cutting rolled metal sheets on sheets and sheets on frames, cleaning their surface leads to the following issues: development of a conceptual model of the site adopted as the object of study; development of structural-kinematic diagrams of GPS; development of the architecture of a computer-aided modeling tool of a GPS simulation model in the RDO language using RAO-studio bookmarks; development of a simulation algorithm for GPS; development of GPS control algorithm on the Internet. development of a GPS control algorithm in existing production using the results of a simulation model and a control algorithm in a video broadcast of a Petri net.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31797

Аннотация: Целью исследования является подготовка к анализу слабоструктурированных исходных данных, их анализ, изучение влияния «загрязнения» данных на результаты регрессионного анализа. Задача структурирования данных, подготовки их к качественному анализу является уникальной задачей для каждого конкретного набора исходных данных и не может быть решена с помощью общего алгоритма, всегда будет иметь свои особенности. Рассмотрены проблемы, которые могут вызывать трудности при работе (анализе, обработке, поиске) со слабоструктурированными данными. Приведены примеры слабоструктурированных данных и структурированных данных, которые применяются в процедурах подготовки данных к анализу. Рассмотрены и описаны данные алгоритмы подготовки слабоструктурированных данных к анализу. Проведены процедуры очистки и анализа на наборе данных. Построены четыре регрессионных модели и произведено их сравнение. В результате были сформулированы следующие выводы: Исключение из анализа разного рода подозрительных наблюдений может резко сократить объем совокупности и привести к необоснованному снижению вариации. При этом, такой подход будет совершенно неприемлем, если в результате из анализа будут исключены важные объекты наблюдений и нарушена целостность совокупности. Качество построенной модели может ухудшаться при наличии аномальных значений, но может и улучшаться за их счет.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.30707

Аннотация: В данной работе рассматривается проблема повышения точности поиска адекватных распределений капель при численном моделировании многофазных сред, включающих капельную фазу. Данная проблема особенно актуальна при расчете распределений с разрывами, возникающих при межъячеечном переносе капель, обладающих собственной скоростью, а также при наличии резких выбросов капель, например техногенного характера. Задачи такого рода часто встречаются при расчете процессов образования и распространения загрязнителей в воздушной среде, в частности при моделировании кислотных дождей. Проблема построения распределений рассматривается с применением методов вычислительной математики (теории интерполяции), с учетом физических законов сохранения массы и количества капель. Используются элементы метода моментов (метода Хилла) и секционного подхода к моделирования капельной фазы. Предлагается новый подход к моделированию распределений капель путем кусочно-сплайновой интерполяции по плотности и концентрации капельных компонентов, также опираясь на построенные предварительные кусочно-линейные распределения. Результаты сравнивались с данными, полученными прямым моделированием множества капель, а также с данными, полученными с применением исключительно кусочно-линейных распределений. Продемонстрирована более высокая точность предложенного подхода в сравнении с исходной методикой, использующей лишь кусочно-линейные распределения. Показана достаточно высокая скорость расчета в сравнении с лагранжевым подходом.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31110

Аннотация: В статье описан метод определения непрямолинейности подкрановых рельсов мостовых кранов путем обработки фотоизображений. Метод не требует маркировки на рельсах съёмочных точек, использования специальных приспособлений и выполнения большого количества угловых, линейных или иных измерений. Метод использует горизонтальную референтную линию, прочерчиваемую на снимке или создаваемую с помощью изображения на снимке нити свободно подвешенного перед объективом шнурового отвеса. Линия также может создаваться с помощью программы Plumb-bob, дающей на снимке изображение вертикальной линии. Изложен алгоритм обработки снимка с помощью растрового редактора изображений с целью определения отклонений осевых точек рельса от референтной прямой. Рассматриваются различные варианты определения размера одного пикселя в зависимости от расстояния съёмки и высоты расположения камеры над рельсом. Приведены результаты измерений и их сравнение с результатами, полученными традиционными методами, показавшее расхождение 0-5 мм. Описан алгоритм определения количества пикселей, содержащихся в линии, соответствующей заданному расстоянию до любой съёмочной точки, что позволяет производить на снимке определение отклонений в любом месте кранового пути.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31065

Аннотация: При автоматизированном планировании движения механизма руки антропоморфного робота в организованном пространстве существует необходимость сокращения времени расчета траектории в пространстве обобщенных координат. Указанное время значительно зависит от времени расчета вектора приращений обобщенных координат на каждом шаге расчетов при синтезе движений по вектору скоростей. В работе проведены геометрические исследования на основе изучение размеров и формы области в многомерном пространстве обобщенных скоростей задающей допустимые мгновенные состояния механизма руки антропоморфного робота. На основе этого предложен метод, позволяющий сократить время итерационного поиска вектора приращений обобщенных координат. Для установления аналитических зависимостей, отражающих взаимосвязь геометрических параметров указанной области и обобщенных координат механизма руки, задающих положения конфигураций, использованы гиперповерхности в четырехмерном пространстве. Для этого использованы уравнения интерполирующих полиномов располагающих в четырех взаимно перпендикулярных плоскостях. На основе указанных четырех интерполирующих полиномов получено уравнение гиперповерхности четвертого порядка, которое отражает взаимосвязь геометрических и кинематических параметров. В статье так же приведены результаты виртуального моделирования движения механизма руки антропоморфного робота с учетом положения запретной зоны в системе CАПР ACAD. Результаты расчётов с использованием полученных аналитических зависимостей, показали сокращение времени расчёта тестовых заданий. Проведённые исследования могут быть использованы при разработке интеллектуальных систем управления движением автономно функционирующих антропоморфных роботов в организованной среде без участия человека-оператора.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31379

Аннотация: Целью настоящей статьи является демонстрация возможности идентификации минералов, характерных для пустынных регионов, в экспедиционных условиях и в малых лабораториях, не обладающих средствами для обеспечения энергодисперсионного микроанализа (EDXMA) либо картирующих методов волнодисперсионной спектроскопии (WDXRS), за счёт использования в качестве техники идентификации отельных точек и зон интереса (ROI) на образце программных средств корреляционно-спектрального анализа изображения (QAVIS). Доказывается, что данная техника позволяет идентифицировать отдельные, ценнейшие в ресурсном отношении минералы, используя интегральную частотную и интегральную пространственную характеристику, а также собственно Фурье-спектр и коррелограмму между образцами. Регистрация производилась на системе JEOL JSM, оцифрованной П.Л. Александровым (ИБХ РАН). Измерения производились с использованием программного обеспечения QAVIS, разработанного в ДВО РАН коллективом Лаборатории анализа океанологической информации (разработчики – Гончарова А.А., Фищенко В.К.) Отдела информационных технологий Тихоокеанского океанологического института им. В.И.Ильичева ДВО РАН. Оперативность обработки видеоданных обеспечивается использованием одной из наиболее «быстрых» библиотек дискретного преобразования Фурье - FFTW и тщательной оптимизацией программного кода QAVIS авторами данной программы (программа работает с видеопамятью компьютера, что позволяет обрабатывать все кадры видеопотока одновременно с его просмотром на экране компьютера). Таким образом, показано, что программный корреляционно-спектральный анализ может служить в работе с пустынными и релевантными им минералами не только для аддитивного анализа минералов в случае использования методов сканирующей микроскопии, но и для отличения субмикроструктур данных образований и получения гистограмм статистических распределений их дескрипторов.