DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.36014

Аннотация: В данной статья рассматривается модель задачи преследования, когда преследователь, двигаясь в пространстве, придерживается стратегии параллельного сближения. Модули скоростей преследователя и цели являются неизменными. Цель движется равномерно и прямолинейно, для определенности модели, поскольку по материалам статьи написана тестовая программа. Векторы скоростей цели и преследователя в момент начала преследования направлены произвольно. Итерационный процесс состоит из трех частей. Расчет траектории преследователя в пространстве. Расчет траектории преследователя на плоскости. Расчет перехода траектории из пространства на плоскость. Все части итерационного процесса должны удовлетворять поставленным условиям задачи. Важным условием является то, что минимальный радиус кривизны траектории не должен превышать определенного заданного значения. Научная новизна геометрической модели состоит в том, что есть возможность регулировать время достижения цели изменяя длину траектории преследователя, а также ориентацию плоскости преследования. Расчет точки следующего положения преследователя в пространстве есть точка пересечения сферы, конуса и плоскости параллельного сближения. Плоскость параллельного сближения перпендикулярна плоскости преследования. В модели, рассматриваемой в статье, плоскость преследования определятся вектором скорости цели и прямой, соединяющей преследователя и цель (линия визирования). Радиус сферы равен равен шагу преследователя за промежуток времени, на которое разбито время итерационного процесса. Угол раствора конуса есть угол, на который может повернуться вектор скорости преследователя. Математическая модель, изложенная в статье, может быть интересна разработчикам БПЛА с автономным управлением.

DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35433

Аннотация: Целью исследования является развитие теории и практики синергетического проектирования и разработки программного обеспечения цифровых физических лабораторий для повышения уровня соответствия поведения объекта реальности и снижения уровня погружения обучающегося в виртуальную среду. Одной из задач, приводящих к достижению цели, является использование синергетического аспекта при проектировании и разработке программного обеспечения для внедрения в процесс обучения естественно-научным дисциплинам, который позволяет консолидировать виртуальность и реальность окружающего мира. В ходе исследования авторами обоснован синергетический аспект к разработке программного обеспечения для цифровых лабораторий при изучении курса физики в высшей школе. Авторами выполнено построение основного сценария и функциональной схемы программного продукта, которые реализованы на языке высокого уровня C++ с использованием библиотек OpenGL. Программная реализация цифровой физической лаборатории потребовала: выполнить подготовку видеороликов с серией физических экспериментов, определение порядка (хода) выполнения лабораторной работы и примеров «возврата» из виртуальной реальности. Тестирование синергетического аспекта и возможность его реализации опробована на примере цифровой лабораторной работы при изучении движения маятника и падения тел. Программная реализация цифровой физической лаборатории потребовала: выполнить подготовку видеороликов с серией физических экспериментов, определение порядка (хода) выполнения лабораторной работы и примеров «возврата» из виртуальной реальности. Разработанная диаграмма прецедентов акторов позволила определить порядок поведения участников разработки и использования цифровой физической лаборатории в образовательном процессе. Тестирование синергетического аспекта и возможность его реализации опробована на примере цифровой лабораторной работы при изучении движения маятника и падения тел. Перспективным развитием разработки является проектирование и реализация программных продуктов для выявления синергетических эффектов при изучении разделов оптики и термодинамики.

DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35617

Аннотация: Предметом исследования настоящей статьи являются новые методы повышения эффективности систем мониторинга Zabbix для компьютерно-вычислительной инфраструктуры универсального инфокоммуникационного коммутатора, построенного по принципу глобально-распределенного вычислительного комплекса с использованием технологий информационного облака. Объектом научного исследования является глобально распределенная вычислительная система компании RingCentral (США), которая построена по технологии гибридного информационного облака, развернутого в более чем ста центрах хранения и обработки данных во всех крупных экономико-географических зонах и предоставляющую универсальные инфокоммуникационные услуги, включающие видео и аудио конференции, виртуальные учрежденческие автоматические телефонные станции и организацию колцентров. Планирование и совершенствование инфокоммуникационных облачных платформ, обеспечивающих предоставление универсальных услуг связи, является сложной научно-технической и экономической проблемой, без решения которой невозможно создание информационной инфраструктуры, с заданными показателями качества обслуживания и отвечающей потребностям общества. Данная проблема стала особо актуальной в условиях мировой санитарно-эпидемиологической пандемии коронавируса, при которых часть производственных процессов была выведена на удаленную работу, и осуществляется без физического присутствия административно-технического персонала на территории предприятий народного хозяйства, что повлекло понижение эффективности работы сетей и качества обслуживания пользователей в отдельных инфокоммуникационных компаниях в связи с превышениями номинальных нагрузок на информационную сеть и, как факт, отказ важных узлов процессинга пользовательского трафика.

DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35214

Abstract: The subject of this research is the frequency planning algorithm for networks with an arbitrary topology of links over radio channels. The algorithm determines the total number of non-overlapping frequency ranges for the entire network and provides the distribution of each frequency range between communication nodes. The algorithm consists of two stages: at the first stage, there is a search and simultaneous distribution of frequency channels, the so-called main frequency range, as a result, only one frequency range is allocated to each node; at the second stage, additional frequency channels are searched for, which can be used by a separate subset of nodes, thus , some nodes can use more than one frequency range, but several at once. The novelty of this research lies in the developed frequency planning algorithm for wireless communication systems with an arbitrary topology of communications over radio channels. The result of the operation of the algorithm for a wireless communication system is the allocation of radio frequencies for communication nodes from the common frequency band allocated for the wireless communication system, in terms of reuse, eliminating the effect of interference. The result for communication nodes is the allocation of a baseband and an additional frequency band, taking into account the topology of the radio network, which can be used by a separate subset that makes wireless communication systems resistant to narrowband random interference.

DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35507

Аннотация: В данной работе рассматривается пример использования геометрической модели гиперповерхности в многомерном пространстве на чертеже Радищева, отражающей взаимосвязь четырех переменных при решении одной из задач связанной с проектированием технологического процесса выполняемого сварочным роботом. При проектировании технологических процессов связанных со сваркой изделий, необходимо решить оптимизационную задачу, связанную с определением положения основания сварочного робота по отношению к привариваемым кронштейнам и оси емкости цилиндрической формы. Для выполнения процесса сварки изделий необходимо определить наиболее оптимальный сварочный робот, геометрическая модель кинематической цепи которого позволит осуществлять движение выходного звена (ВЗ) и сварочной головки по всем участкам сварочных швов. В качестве примера рассматривается случай с местонахождением робота снаружи цилиндрической ёмкости, а привариваемых объектов внутри и снаружи. Для выполнения оптимизационной задачи исследовалась взаимосвязь параметров, определяющих положение робота относительно ёмкости и минимально возможное смещение центра выходного звена по вертикали, с помощью графической оптимизационной модели. Многокомпонентная система определяемая четырьмя параметрами исследовалась с помощью чертежа Радищева. Были построены совокупности кривых, задающих каркас кривых линий двойного уровня гиперповерхности в четырехмерном пространстве. Для определения кривых были найдены совокупности проекций точек на чертеже Радищева. Использование построений линий двойного уровня на чертеже Радищева позволило определить наиболее оптимальное положение механизма манипулятора относительно цилиндрической поверхности при сварке изделий для различных промышленных роботов, представленных в данной работе.

DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35574

Аннотация: Линейчатые поверхности используются в различных областях деятельности человека. Одним из распространенных способов конструирования линейчатых поверхностей является конструирование с помощью задания трех направляющих кривых. В некоторых случаях одна из этих направляющих кривых непосредственно не задается, а заменяется, каким-либо геометрическим условием, накладываемым на образующие поверхности, которое может быть задано в виде некоторого точечного соответствия, устанавливаемого между точками двух оставшихся направляющих кривых. В работе рассматривается пример конструирования указанных поверхностей, которые в приближенном виде будут ограничивать область, которая задает допустимые положения звеньев механизма манипулятора некоторой заданной конфигурации при реализации допустимых мгновенных состояний. Полученные линейчатые поверхности легли в основу алгоритма вычисления конфигураций, не пересекающих запретные зоны при возникновении тупиковых ситуаций. Результатом работы является компьютерное моделирование движений механизма руки и туловища андроидного робота с использованием полученного алгоритма вычисления конфигураций. Моделирование движения показало, что использование линейчатых поверхностей при анализе взаимного положения манипулятора и запретных зон в тупиковых ситуациях позволяет сократить время вычислений на 50-60 процентов. Полученное сокращение времени расчета является наиболее востребованным при компьютерном управлении движением руки и туловища андроидного робота в реальном масштабе времени.