Аннотации номера

ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ

1
Приведен обзор современного состояния и анализ перспектив развития интегрированных бортовых вычислительных систем, применяемых в авиационном приборостроении. Основное внимание уделено проектам, выполненным в рамках концепции интегрированной модульной авионики. Подробно рассмотрены иерархические уровни проектирования модулей, крейтов (бортовых систем) и авиационных комплексов. Приведены примеры существующих отечественных и зарубежных разработок и их краткие технические характеристики, а также обширная библиография по тематике.

ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ. ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНОГО ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА Коробейников А. Г., Гатчин Ю. А., Дукельский К. В., Тер-Нерсесянц Е. В.
18
Представлены результаты анализа основных технологических процессов получения высокопрочного оптического волокна. Рассмотрены основные факторы, влияющие на прочность и долговечность волоконных световодов. Дана рекомендация для изготовления высокопрочных длинномерных световодов MCVD-методом.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ПРИ СТЫКОВКЕ СВЕТОВОДОВ С РАЗЛИЧНЫМ ДИАМЕТРОМ МОДОВОГО ПОЛЯ Варламов А. В., Куликов А. В., Стригалев В. Е., Варжель С. В., Аксарин С. М.
23
Для минимизации оптических потерь при создании оптоволоконных систем проведено измерение углового распределения выходного излучения двулучепреломляющих оптических волокон с эллиптической напрягающей оболочкой с 4, 12, 16 и 18 мол.% GeO2. Полученные данные позволяют прогнозировать потери при стыковке волокон с эллиптической напрягающей оболочкой с различной концентрацией GeO2 между собой, а также со стандартными телекоммуникационными волокнами типа SMF-28, другими двулучепреломляющими световодами и элементами интегральной оптики.
27
Исследованы спектры люминесценции и поглощения силикатных стекол, содержащих серебро, введенное методом ионного обмена. Показано, что интенсивная люминесценция стекол возникает непосредственно после проведения ионного обмена, что связано с образованием нейтральных молекулярных кластеров серебра Agn. Показано, что при увеличении концентрации ионов церия в стекле происходит увеличение интенсивности люминесценции. Последующее ультрафиолетовое облучение стекол приводит к уменьшению интенсивности люминесценции. Термообработка при температуре 300–350ºС способствует усилению интенсивности люминесценции.
33
Представлены результаты, подтверждающие возможность применения времяпролетных PMD-камер для измерения малой дальности (0,2–5 м) до водной поверхности. Рассмотрены основные особенности технологии PMD. Приведено описание разработанной экспериментальной установки. Описан эксперимент, подтвердивший работоспособность PMD-камер при волнении водной поверхности в естественных условиях. Представлены экспериментальные 3D-изображения рельефа водной поверхности. Объясняется их специфический вид. Представлены графические результаты статистической обработки валидных пикселей последовательностей 3D-изображений. Рассмотрены безынерционные алгоритмы обработки 3D-изображений для получения оценки дальности до водной поверхности. Полученные результаты могут быть полезны при решении задач измерения уровня жидкости, определения параметров морского волнения и измерения высоты движения объекта над водной поверхностью.

ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА

40
Предложен метод динамической обработки данных в спектральной оптической когерентной томографии на основе фильтрации Калмана. Показана возможность адаптивного выбора необходимого количества спектральных отсчетов для обеспечения требуемого разрешения для конкретного исследуемого образца. Приведены примеры обработки экспериментальных данных, полученных при исследовании биологических объектов.
45
Рассмотрен метод динамического анализа параметров волнового пакета, состоящий в выделении и оценивании амплитуд и фаз отдельных монохроматических составляющих волнового пакета. Показано, что определение положения максимума интенсивности волнового пакета можно осуществить по критерию равенства нулю начальных фаз монохроматических составляющих, оцениваемых при помощи дискретного нелинейного фильтра Калмана.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ КОЖИ ЧЕЛОВЕКА, С ПОМОЩЬЮ СПЕКТРОВ ДИАПАЗОНА 0,05–1,2 ТГЦ Смолянская О. А., Капралова А. В., Балбекин Н. С., Романов И. В., Прожеев И. В., Стрепитов Е. А., Просанов И. Ю., Езерская А. А., Цуркан М. В.
50
Методом терагерцовой (ТГц) спектроскопии с разрешением во времени получены спектры кожи человека и таблетированных препаратов аминокислот в диапазоне 0,05–1,2 ТГц. Сделано сопоставление спектральных линий аминокислот для идентификации их в коже. Показано, что наиболее хорошо различимы в спектре кожи следующие аминокислоты: триптофан, цистеин, аланин, глицин, фенилаланин и гистидин. ТГц спектральные линии указанных аминокислот связаны с колебательными модами молекул, которые обусловлены химическими реакциями, процессами гидратации и конформных изменений молекул в коже человека. Определение спектральных линий аминокислот и других характерных молекул, участвующих в метаболических процессах кожи, необходимо для разработки ТГц диагностического прибора с максимальной чувствительностью и селективностью.
54
Исследована микроструктура поверхностных слоев биологических тканей на примере изучения экзокарпия растительных плодов методом спектральной оптической когерентной микроскопии с перестраиваемой длиной волны в пределах 1305±75 нм и методом корреляционной оптической когерентной микроскопии при среднем значении длины волны 940 нм. Эксперименты выполнены для неповрежденных и дефектных структур, выполнен расчет профиля поверхности экзокарпия.

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

60
Ставится задача обеспечения параметрической E -инвариантности выхода непрерывной системы при неопределенности матрицы состояния исходного объекта. Задача решается для случая матрицы состояния объекта, заданной в сопровождающей форме, для которой оказываются невыполнимыми условия достижения абсолютной параметрической инвариантности. Результаты иллюстрируются примером.
65
При эксплуатации транспортных средств, работающих на электротяге, генерируются магнитные поля, которые могут нарушить электромагнитную безопасность. Поэтому для ее обеспечения и электромагнитной совместимости необходимо знание характеристик и источников магнитных полей в электротранспорте. В работе проведено обобщение имеющейся информации о магнитных полях в электромобилях и сравнение их с результатами измерений, проведенными в других видах электрифицированного транспорта.
71
Проанализирован существующий фактический материал по экспериментальной оценке погрешности позиционирования в VRS GPS-сетях, где мобильный приемник обеспечивается виртуальной базовой станцией. Предложен метод высокоинформативной зоны для устранения исходной неопределенности выбора базовых станций в целях построения минимальной GPS-сети, состоящей из трех базовых станций. Даны методические указания и рекомендации по использованию предложенного метода.
77
Рассмотрена модель электропривода, учитывающая нелинейности синхронной машины с постоянными магнитами: зубцовый момент и момент высших гармоник потокосцепления ротора. Предложены алгоритмы идентификации параметров синхронной машины с постоянными магнитами и компенсации влияния пульсаций зубцового момента и момента гармоник. Данные алгоритмы увеличивают эффективность прецизионного электропривода за счет повышения точности позиционирования. Изложенные в работе решения имеют экспериментальное подтверждение.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

84
Предложен алгоритм распределения кадров по резервированным гетерогенным каналам, учитывающий физические особенности каналов. Приведена имитационная модель работы алгоритма на базе MATLAB/Simulink, подтверждающая преимущества предлагаемого алгоритма по сравнению с алгоритмами RoundRobin и RateBalance.
88
Для вероятностных распределений с коэффициентами вариации, отличными от единицы, получены математические зависимости для аппроксимации по двум заданным моментам распределения с использованием мультиэкспоненциальных распределений. Для аппроксимации распределений с коэффициентами вариации меньше единицы предлагается использовать гипоэкспоненциальное распределение, которое, в отличие от распределения Эрланга, имеющего дискретные значения коэффициента вариации, позволяет формировать случайные величины с любым значением коэффициента вариации в интервале (0; 1).
94
Обсуждаются особенности построения отказоустойчивой распределенной системы, главным функционалом которой является репликация потоковых данных. Представлены концепции реализации данной системы с использованием технологии ZeroMQ. Рассматриваются основные преимущества технологии ZeroMQ перед другими аналогами в создании данного вида распределенных систем.

ЛАЗЕРНЫЕ И БИОМЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТКАНЕИМИТИРУЮЩИХ ФАНТОМОВ И КАПИЛЛЯРОВ И ИХ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ОПТИЧЕСКОЙ КОГЕРЕНТНОЙ ТОМОГРАФИИ Быков А. В., Волков М. В., Волынский М. А., Гуров И. П., Киннунен М. ., Маргарянц Н. Б., Попов А. П.
98
Рассмотрены методики изготовления тканеимитирующих фантомов и капилляров из поливинилхлорид-пластизоля и силикона для их использования в качестве тест-объектов в оптической когерентной томографии и эмуляции кожи и капилляров. Даны сравнительные характеристики этих материалов и рекомендации по их использованию. Показаны примеры визуализации фантомов методом оптической когерентной томографии. Показана возможность использования информации В-сканов для определения показателя преломления.
103
Предложен метод формирования гиперспектральных данных о микрообъектах, основанный на освещении наблюдаемого образца в микроскопе последовательно на различных длинах волн и подборе времени накопления фотоэлектрического заряда матричного фотоприемника для каждого участка изображения при изменении длины волны, что позволяет получать информацию без искажений на участках с малым и сильным отражением и сформировать результирующее изображение с улучшенным контрастом.
107
Разработан метод моделирования многослойных случайно-неоднородных сред на основе использования математического аппарата стохастических разностных уравнений. Предложен метод описания случайной границы среды. Приведены примеры представления многослойных случайно-неоднородных сред с различными параметрами их внутренней микроструктуры.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ

114
Предложен расчетный термодинамический метод определения фазово-химического состава поверхности металлов и сплавов, формируемых при лазерном воздействии в атмосфере, в зависимости от их компонентного состава, условий лазерного облучения и состава атмосферы. На примере лазерного нагревания на воздухе легированной стали показано, что из множества различных возможных реакций взаимодействия железа, никеля или хрома с компонентами воздуха (кислородом, азотом, углеродом, их соединениями, атмосферной влагой и др.) реализуются строго определенные. В первую очередь, это процессы окисления металлов с образованием оксидной пленки, фазовый и химический состав которой определяется температурой и временем нагревания. Результаты расчетов экспериментально подтверждены методом энерго-дисперсионной рентгеновской спектроскопии.
119
Регистрирующие среды на основе жидких кристаллов описаны в концепции двухступенной фотографии. Предложенный формализм позволяет описать регистрацию излучений и распределения физических полей на поверхности на основе развитых методов классической фотографии.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

124
Рассматривается задача разбиения сверхбольших интегральных схем. В качестве математической модели описания интегральных схем выбран граф. Предложена модификация муравьиного алгоритма оптимизации, используемая для решения задачи разбиения графа. Муравьиный алгоритм – это оптимизационный метод, основанный на принципах самоорганизации и других полезных особенностях поведения муравьев. Предлагается методика, основанная на муравьином алгоритме, с улучшенным методом начального распределения и динамической корректировкой управляющих поиском параметров. Экспериментальные исследования и сравнение с известными алгоритмами показали, что предложенная методика обеспечивает улучшение решений задачи разбиения сверхбольших интегральных схем.

МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

129
Рассматривается метод прогнозирования и анализа рисков потерь доступности критических информационных систем с помощью построения деревьев ущербов. Приводится описание метода построения дерева ущербов для каждого из возможных событий, которые могут привести к потере доступности. Приводится пример, иллюстрирующий использование метода, на основании которого можно выбрать наиболее рациональную стратегию тестирования программного обеспечения.

ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ. МЕНЕДЖМЕНТ

136
Аналитическими и численными методами реализованы модели теоретического ценообразования европейских, американских, азиатских и барьерных опционов. Для случая многократных выплат дискретных дивидендов применен оригинальный вычислительный подход. На основе этих моделей разработаны автоматические торговые стратегии маркет-мейкинга, хеджирования, управления рисками и торговли комбинациями опционов, успешно используемые крупными банками и трейдинговыми фирмами.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

142
Предложен подход планирования и оценивания результатов освоения компетенций ФГОС ВПО в контексте развития информационно-образовательной среды вуза, основанный на структурировании содержания дисциплины под формирование результатов освоения составляющих компетенций стандарта и принципе междисциплинарного обучения. Проанализирована связь результатов освоения компетенций ФГОС ВПО с видами и формами занятий студентов, а также с видами и формами их контроля в дисциплине. Рассмотрены методики разработки оценочных средств для текущего, рубежного и промежуточного контроля ожидаемых результатов освоения компетенций ФГОС ВПО. Приведены примеры использования разработанных методик.
149
Показано, что искусственный и естественный интеллекты связаны со сложностью организации наделенными ими систем в процессе их жизнедеятельности (функционирования) в среде. Разработана модель симбиотических объединений систем естественного и искусственного интеллектов, включенных в организованные и организуемые технические среды. Показано, что искусственные среды влияют на формирование и проявление интеллектуальных способностей погруженных в них пользователей в силу аутопоэтического характера возникающих межсистемных отношений. Введено понятие диффузного интеллекта как синергетического взаимообъединения искусственного и естественного интеллектов в организованной среде.
154
Рассматриваются способы применения в системе электронного обучения иностранным языкам технологий автоматического распознавания и синтеза речи для задач отработки произношения на сегментном и супрасегментном уровнях, тренировки коммуникативных навыков, поверки словарного запаса обучаемого, тренировки навыка понимания на слух, а также для создания системы голосовой навигации. Несмотря на некоторые ограничения, такое применение данных технологий эффективно как для упрощения задач реализации процесса обучения, так и для повышения удобства использования системы.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

ПОДХОД К КОЛЛЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКЕ ОНТОЛОГИЙ Невидимов А. В., Бессмертный И. А.
161
Рассмотрен подход к коллективной разработке онтологий на основе идеологии систем контроля версий с центральным хранилищем. Предложены решения для проблем обеспечения обратной совместимости онтологии, а также для решения конфликтов вносимых экспертами правок.
162
Рассматривается задача автономного управления мобильным роботом на основе единичного ультразвукового датчика измерения расстояний.
163
Рассматриваются основные принципы построения перспективных бортовых цифровых вычислительных систем в авиационном приборостроении. Приводится структурная схема перспективной бортовой вычислительной системы.
165
Рассматривается структура данных, используемых при построении индикационного кадра, выводимого на экран бортовой системы картографической информации.
167
Впервые исследована глобальная безопасность развития региональных социально-экономических систем, подверженных влиянию множества внешних и внутренних факторов. Разработан комплекс методов и когнитивных технологий виртуализации процессов управления рискоустойчивым региональным развитием.
170
Представлена реализация масштабируемого параллельного алгоритма обучения структуры байесовской сети. Произведен сравнительный анализ последовательного и параллельного алгоритмов.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика