2015 год, №4

Содержание выпуска
ОСОБЕННОСТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СИНТЕЗА ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ
Н. А. Кащеев , В. С. Чаплинский
Стр. 3 — 10
Статья содержит классификацию положений, выделяющих особенности решения задач синтеза информационно-управляющих комплексов (ИУК). В ней представлены основные системные характеристики существующих ИУК, постановки актуальных задач синтеза перспективных ИУК, в частности, автономных региональных унифицированных (АРУ) ИУК. Приведены основные задачи синтеза ИУК, требующие методического обеспечения, и основные направления их решения, в том числе с позиций задач сложных систем.
НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССОВ СИНТЕЗА ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ С ПОЗИЦИЙ СВОЙСТВ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
Н. А. Кащеев , В. С. Чаплинский
Стр. 11 — 15
Рассматриваются основные аспекты придания информационно-управляющим комплексам (ИУК) статуса сложных систем и использования в процессе синтеза ИУК элементов теории сложных систем. Показано, что современные методы синтеза ИУК практически не противоречат аксиоматическим положениям теории сложных систем. Сформулировано основное положение о необходимости при синтезе ИУК в целом совместного учета таких качеств, как надежность, пропускная способность, помехозащищенность.
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПЛЕКСА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
А. В. Полтавский , А. С. Жумабаева , Р. Р. Бикеев
Стр. 16 — 23
Показано, что методы автоматизированного случайного (направленного и ненаправленного) поиска в задачах идентификации и оптимизации математических моделей новых объектов в современных комплексах с беспилотными летательными аппаратами находят все более широкое применение. Исследование предложенных методов проведено на основе имитационного моделирования и лабораторных испытаний. Обоснована возможность использования в практике научных исследований и оптимизации подобных динамических систем функции потерь в виде некоторой не дифференцируемой функции. Доказана возможность исследования динамических систем на основе координатно-параметрической оптимизации автоматизированными процедурами случайного поиска.
ФОРМИРОВАНИЕ ОБЛИКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕСПИЛОТНЫХ СИСТЕМ И КОМПЛЕКСОВ
А. В. Полтавский , А. С. Жумабаева , К. А. Айжариков
Стр. 24 — 30
Рассматривается один из подходов в задачах формирования обликовых характеристик сложных организационно-технических систем (ОТС) на ранней стадии их разработки. В качестве ОТС рассматривается математическая модель комплекса с беспилотными летательными аппаратами (КБЛА) двойного назначения (ДН), необходимая для проведения структурно-параметрической оптимизации и оценки характеристик объектов КБЛА ДН алгоритмическими процедурами неградиентного случайного поиска (НСП).
ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ НА ЭТАПЕ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА НА ПРИМЕРЕ ТЕПЛООТВОДА ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ
Г. Х. Ирзаев , Н. К. Юрков , Е. А. Кузина
Стр. 31 — 37
Предложена методика качественной оценки технологичности детали на ранних этапах проектирования при выборе материала конструкции. Эксперты из числа специалистов предприятия непосредственным ранжированием выделенных заранее факторов, влияющих на выбор материала детали, присваивают обобщенный средний ранг каждому материалу. Этот ранг влияет на формирование показателя технологичности по каждому материалу и позволяет осуществить окончательный выбор наиболее технологичного материала для детали. Результативность методики экспериментально подтверждена экспертной оценкой конструкции теплоотвода для компонентов электронных модулей. Эксперты рекомендовали в качестве наиболее рациональных материалов для изготовления теплоотвода сплав силумин марки АК12 и сплав системы Al-Mg-Si АД31.
О НЕОБХОДИМОСТИ УЧЕТА КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА ПРИ СОЗДАНИИ И ИССЛЕДОВАНИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ ВИРТУАЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА ТРЕНАЖЕРНЫХ СИСТЕМ
В. Р. Роганов , И. Ю. Семочкина , М. В. Тюрин
Стр. 38 — 45
Авиационный тренажер (АТ) создается как комплекс технических средств, каждый из которых является системой, моделирующей поведение отдельных приборов кабинного оборудования в заданный момент времени в зависимости от положения моделей органов управления в кабине авиационного тренажера и условий полета, заданных инструктором. Обучаемый при полетах на АТ приобретает профессиональные навыки управления летательным аппаратом (ЛА) в заданных учебных ситуациях. Как и любая модель, АТ не может заменить обучение пилотов на летательном аппарате. Кроме этого, при разработке АТ необходимо проводить согласование информации, получаемой обучаемым от каждого имитатора в каждый момент времени, для уменьшения ложных навыков управления летательным аппаратом в конкретной учебной ситуации. В статье приводится математический аппарат, позволяющий оценить вклад отдельного имитатора в создание общей модели перемещения АТ в виртуальном пространстве.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ПОМЕХ В ЦЕПЯХ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ, ВЫЗВАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО РАЗРЯДА
А. В. Костин , М. Н. Пиганов , В. С. Бозриков
Стр. 46 — 55
В статье приводится описание эксперимента по измерению помех в цепях бортовой аппаратуры космических аппаратов, вызванных электромагнитным полем электростатического разряда. Приводятся результаты этого эксперимента. Также исследовались защитные свойства различных методов повышения эффективности экранирования. Сформулированы некоторые рекомендации разработчикам бортовой аппаратуры космических аппаратов. По результатам эксперимента сделаны выводы.
К ПРОБЛЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ ДОМЕНОВ В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ
А. Т. Богорош , С. А. Воронов , А. Г. ШайкоШайковский , С. В. Билык , Е. Н. Тимофеева , Д. З. Перчик
Стр. 56 — 64
Представлены результаты исследования процесса образования доменов в сегнетоэлектрических материалах при воздействии на них электрических и тепловых полей, рассмотрена кинетика процессов образования доменов, показаны механизмы изменения параметров сегнетоэлектрических материалов, их характеристик, взаимосвязь между параметрами образования доменов и воздействующих полей, показаны возможные пути регулирования параметров этих процессов, возможности минимизации нежелательных параметров процессов образования доменов или практически полного их устранения в зависимости от реальных требований практики и возможностей современных технологий. Статья может быть полезной специалистам, работающим в области электронного материаловедения, аспирантам и студентам соответствующих специальностей, производственникам, технологам и разработчикам новой техники.
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОЗАЩИТЫ РЭС С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНТЕГРАЛЬНОГО КРИТЕРИЯ НЕЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОИЗОЛЯТОРА
А. В. Затылкин , В. С. Калашников , А. М. Телегин
Стр. 65 — 72
Дан обзор методов повышения эффективности средств защиты радиоэлектронной аппаратуры от внешних вибрационных воздействий на основе анализа зависимости коэффициента динамичности от частоты внешнего воздействия. Анализ существующих методик расчета и оценки эффективности пассивных систем амортизации радиоэлектронных средств показал их неработоспособность в области нижних частот за счет того, что проводится учет лишь отдельных частот рабочего диапазона. Для устранения указанного недостатка предложено проводить оценку эффективности пассивной системы амортизации радиоэлектронных средств с применением интегрального критерия неффективности виброизолятора на всей частотной области. Разработанный математический аппарат доведен до алгоритмической и программной реализации. Проведены численные эксперименты, подтвердившие справедливость указанного подхода и повышение эффективности виброизоляции в области нижних частот.
ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ПРЯМОГО СИНТЕЗА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СИГНАЛА С ПЛАВАЮЩЕЙ ЧАСТОТОЙ
Д. А. Голушко , А. В. Лысенко , М. П. Калаев
Стр. 73 — 77
Показано, что при проведении стендовых испытаний бортовых технических систем на устойчивость к внешним вибрационным воздействиям существует несоответствие испытательных режимов режимам функционирования технических систем в реальных условиях эксплуатации, вызванное несовершенством способа введения внешнего вибрационного воздействия в конструкцию технической системы. С целью повышения соответствия испытательных режимов режимам реальной эксплуатации предложен цифровой генератор прямого синтеза, предназначенный для формирования многоканального испытательного сигнала, в котором сигнал каждого канала формируется для конкретной точки крепления бортовой технической системы. Испытательный сигнал формируется генератором согласно представленному алгоритму, который отличается от известных управлением величиной фазового сдвига сигнала в каждом канале. Такой подход позволяет осуществить управление перемещением каждой точки крепления бортовой технической системы во время стендовых испытаний на устойчивость к внешнему вибрационному воздействию независимо друг от друга, и тем самым, приблизить соответствие режимов стендовых испытаний бортовых технических систем к режимам реальной эксплуатации
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ СТОИМОСТНОЙ КРИТЕРИЙ В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ ТРУДНОФОРМАЛИЗУЕМЫХ СИСТЕМ
В. Г. Камбург , Н. Ю. Бодажков , Н. В. Агафонкина
Стр. 79 — 84
В работе предложен новый подход к описанию и оптимизации интегрального критерия качества выбранных свойств системы методами нелинейного программирования, где в качестве параметризации выбираются стоимостные характеристики. Приведены примеры постановок задач и алгоритмы их решения для получения оптимальных по стоимости сухих строительных смесей, удовлетворяющих заданным техническим требованиям по их свойствам и устойчивость системы к погрешностям входных данных. Приводится обоснование критериальных соотношений для нахождения рациональных путей их улучшения.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ УДЕЛЬНЫХ МОЩНОСТЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ УСТАНОВКИ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ В ЦЕХЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
С. А. Михайлов , В. Я. Горячев , Т. Ю. Бростилова
Стр. 85 — 90
В статье рассматриваются пути оптимизации системы электроснабжения цеха машиностроительного завода на основе разработанного авторами метода распределенных удельных мощностей. В качестве критериев оптимизации использована величина потерь на передачу электрической энергии и металлоемкость системы.
НАДЕЖНОСТЬ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ
С. В. Ванцов , А. М. Медведев
Стр. 91 — 100
В производстве электронной аппаратуры ответственного назначения, такой как авионика, вооружение, электронная аппаратура морского базирования, очень важно обеспечить надежность уже на первом этапе производства – входном контроле комплектующих и материалов. Предложена стратегия входного контроля в зависимости от уровня дефектности поступающих партий с учетом неизбежного наличия функционального контроля и наладки готовых изделий на последних этапах производства. Кроме того, применительно к массовому производству электроники рассматриваются стоимостные характеристики сплошного, выборочного и бесконтрольного входного контроля материалов и комплектующих, поступающих в производство, в сопоставлении с затратами на устранение последствий попадания дефектных компонентов и материалов в готовую продукцию.
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ РАСПОЗНАВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ РЕАЛЬНЫХ ПЛОСКИХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ ИХ БЕЗРАЗМЕРНЫХ КОНТУРНЫХ ПРИЗНАКОВ
С. С. Садыков , Я. Ю. Кульков
Стр. 101 — 109
Статья посвящена экспериментальному исследованию возможности применения безразмерных признаков контура бинарного изображения реального объекта для его распознавания. Приведены результаты экспериментов по идентификации реальных объектов на основе значений среднеквадратичных отклонений между эталонами и неизвестным входным объектом. Полученные результаты позволяют говорить о возможности применения данного метода для идентификации плоских объектов в системах технического зрения. Точность идентификации не зависит от положения исходного объекта относительно камеры
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛОШУМЯЩЕГО УСИЛИТЕЛЯ ПРЕСЕЛЕКТОРА СИГНАЛОВ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ БОРТОВЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ С УЧЕТОМ ЗАЩИТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ВЫСОКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
А. С. Свиридов , И. Ю. Лисицын , А. А. Колганов
Стр. 110 — 115
Описывается метод проектирования малошумящего усилителя (МШУ) преселектора сигналов спутниковых навигационных систем с учетом защиты системы электропитания. Приведена общая структурная схема бортовой системы электропитания и виды электромагнитных воздействий на нее. Основная концепция метода – это интеграция программы моделирования и измерительного оборудования, так называемое «взаимосвязанное решение» и применение средств защиты электропитания.
О ПРИМЕНЕНИИ ИСПЫТАНИЙ РЭС НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ ЭТАПАХ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ
О. Н. Герасимов , А. В. Пивкин , Н. К. Юрков
Стр. 116 — 121
Показано, что влияние дестабилизирующих факторов, имитирующих условия эксплуатации, ускоряет развитие скрытых технологических дефектов радиоэлектронных систем. Рассмотрены механизмы влияния дестабилизирующих факторов на развитие скрытых технологических дефектов. Сделан вывод, что на заключительных этапах производственного контроля важную роль играют механические испытания, проводимые для выявления дефектов монтажа электрорадиоэлементов, внутренних сварных соединений, корпуса внешних выводов радиоэлектронных систем и т.д. Существующие способы контроля радиоэлектронных систем при механических испытаниях не позволяют определить спектр собственных частот конструкции (по амплитудно-частотной характеристике) с требуемой точностью, поэтому в работе предложен новый способ, отличие которого заключается в определении спектра собственных частот конструкции на основе анализа импедансно-частотной характеристики. Проведение экспериментальных исследований подтвердило правильность предложенного подхода.