ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-7-15

А.В. Акименко1, Е.А. Аникеев1, Р.Ю. Медведев1

Алгоритм расчета теплопритоков холодильника
  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • Для хранения скоропортящихся товаров в народном хозяйстве широко используются холодильники различного назначения: торговые, промышленные, транспортные, бытовые и т.д. Холодильники так же различаются размерами, конструктивным исполнением, принципом работы. Холодильниками большой вместимости оборудуются предприятия пищевой промышленности, перевалочные базы, крупные торговые объекты (магазины, супермаркеты, продовольственные рынки). Необходимый температурный режим холодильника поддерживается с помощью холодильной машины. Работа холодильной машины основана на переносе тепла из охлаждаемого объема во внешнюю среду. Нагрузка на холодильное оборудование определяется теплопритоками – тепловой энергией, поступающей в охлаждаемое помещение от различных источников. В соответствии с известной методикой, был составлен алгоритм расчета теплопритоков для холодильного помещения. В процессе расчета определяются теплопритоки через ограждающие конструкции помещения (стены, крыша, межэтажные перекрытия) от воздуха за их пределами, или грунта, если пол холодильной камеры лежит на грунтовом основании. Для внешних ограждений (наружные стены, крыша) рассчитываются также теплопритоки от солнечного излучения. Кроме этого, расчет включает в себя определение теплопритоков от охлаждаемых грузов и тары; осветительных приборов; людей, входящих в помещение; воздуха, поступающего в холодильник через открытые двери, работающих электродвигателей. Общий теплоприток определяется, как сумма частных теплопритоков от всех источников.
  • Ключевые слова — Холодильник, холодильное помещение, теплоприток, температура, алгоритм.

  • [1] Андрианов, А.М. Холодильное и вентиляционное оборудование : учеб. пособие / А.М. Андрианов, А.А. Андрианов. – Воронеж, 2004. – 168 с.

    [2] Гажур, А.А. Теплотехника. Теплопередача и термодинамика / А.А. Гажур. – Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. – 312 с.

    [3] Малинина, О.С. Низкотемпературные системы. Введение и инновационные направления развития : учеб.-метод. пособие / О.С. Малинина, А.А. Малышев. – СПб. : Университет ИТМО, 2020. – 56 с.

    [4] Носиков, А.А. Холодильная техника и технологии : учеб. пособие / А.А. Носиков, В.В. Носикова. – Минск : РИПО, 2021. – 203 с.

    [5] Аналитическая оценка эффективности различных способов регулирования производительности спирального компрессора в составе холодильной системы / В.А. Пронин [и др.] // Вестник международной академии холода. – 2024. – № 1 (90). – С. 13-21.

    [6] Эксплуатация и обслуживание холодильного оборудования на предприятиях АПК : учеб. пособие / В.И. Трухачев [и др.]. – СПб. : Лань, 2022. – 192 с.

    [7] An Experimental Investigation on Vapor Compression Refrigeration System Cascaded with Ejector Refrigeration System / V. Kumar [et al.] // International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration – 2021. – Vol. 29, № 3. – Pp. 2150028. – DOI: 10.1142/s2010132521500280.

    [8] Experimental Investigation of Performance Enhancement of a Vapor Compression Refrigeration System by Vortex Tube Cooling / P. Puangcharoenchai, P. Kachapongkun, P. Rattanadecho, R. Prommas // International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration. – 2020. – Vol. 28(02). – Pp. 2050018. – DOI: 10.1142/s2010132520500182.

    [9] Modeling of a CO2-Based Integrated Refrigeration System for Supermarkets / Ángel Á. Pardiñas ◽ Michael Jokiel, Christian Schlemminger, Håkon Selvnes, Armin Hafner // Energies. – 2021. – Vol 14(21). – Pp. 6926. – DOI: 10.3390/en14216926.

    [10] Ouelhazi, I. Parametric analysis of a combined ejector-vapor compression refrigeration cycle / I. Ouelhazi, Y. Ezzaalouni, L. Kairouani // International Journal of Low-Carbon Technologies. – 2020. – Vol. 15(3). – Pp. 398-408. – DOI: 10.1093/ijlct/ctaa011.

    [11] Yilmaz, A.C. Performance evaluation of a refrigeration system using nanolubricant / A.C. Yilmaz // Applied Nanoscience. – 2020. – Vol. 10(5). – Pp. 1667-1678. – DOI: 10.1007/s13204-020-01258-5.

    [12] McLinden, M.O. New refrigerants and system configurations for vapor-compression refrigeration / M.O. McLinden, C.J. Seeton, A. Pearson // Science. – 2020. – Vol. 370, I. 6518. – Pp. 791-796. – DOI: 10.1126/science.abe3692.

    [13] Sharma, D. Optimized Refrigerant Flow Rate and Dimensions of the Ejector Employed in a Modified Ejector Vapor Compression System / D. Sharma, G. Sachdeva, D.K. Saini // International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration. – 2020. – Vol. 28(04). – Pp. 2050038. – DOI: 10.1142/s2010132520500388.

    [14] Bhamidipati, A. Performance evaluation of multi pressure refrigeration system using R32 / A. Bhamidipati, S.Pendyala, R. Prattipati // Materials Today Proceedings. – 2020. – Vol. 28. – Pp. 2405-2410. – DOI: 10.1016/j.matpr.2020.04.716.

    [15] Малышев, А.А. Развитие эксергетического метода анализа парокомпрессионных тепловых насосов при использовании экологически безопасных хладагентов / А.А. Малышев, В.С. Живаев, О.С. Малинина // Вестник международной академии холода. – 2023. – № 2 (87). – С. 40-49.

    [16] Прогнозирование свойств бинарной смеси ДМЭ/СО2 для использования в холодильных машинах / И.Е. Сязин, Г.И. Касьянов, А.В. Гукасян, О.Н. Каминир // Вестник международной академии холода. – 2023. – № 3 (88). – С. 13-20.

    [17] Ahmed, F. Experimental investigation of Al2O3-water nanofluid as a secondary fluid in a refrigeration system / F. Ahmed // Case Studies in Thermal Engineering. – 2021. – Pp. 101024. – DOI: 10.1016/j.csite.2021.101024.

    [18] Influence of secondary fluid on the performance of indirect refrigeration system / Q. Liu [et al.] // Applied Thermal Engineering. – 2021. – Pp. 117388. – DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2021.117388.

    [19] Акименко, А.В. Методика и алгоритм расчета линейных потерь напора жидкости в трубопроводах / А.В. Акименко, Е.А. Аникеев, В.В. Воронин // Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 2. – С. 7-12.

    [20] Юров, А.Н. Проектирование автоматизированной системы производственных планировок / А.Н. Юров // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 87-93.

  • С. 7-15.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-15-23

С.М. Бантюков1, 2

Создание интеллектуальной системы управления качеством предприятия «Эталон» в авиационной промышленности
  • 1Публичное акционерное общество АК «Рубин», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

    2Московский государственный университет технологий и управления (Первый казачий университет), Москва, Россия

  • Статья исследует уже существующую организационную систему мониторинга качества на предприятии публичное акционерное общество АК «Рубин». Авиационная корпорация «Рубин» в условии повышенной потребности обеспечения воздушных судов новыми и ремонтными агрегатами столкнулось с повышенной нагрузкой на производственные мощности. В этой статье рассказано о основных направлениях и видах деятельности предприятия, организационной структуре и системе управления качества предприятия ПАО АК «Рубин», сделан вывод о недостаточном контроле качества на всех этапах производственного цикла изделия без использования программного обеспечения для мониторинга и наблюдения за технологическими процессами. В связи с этим автором статьи предложено и разработано программное приложение для совершенствования системы мониторинга качества в условиях высокой загруженности на предприятии авиационной промышленности авиационной корпорации «Рубин». позволяющее оперативно реагировать на любые отклонения в процессе производства, минимизируя риски возникновения дефектов и сокращая время на их устранение. Создание программы «Эталон» на предприятии для системы контроля качества позволяет управлять модулями контроля технологического процесса производства высококачественных изделий, которые будут создаваться в будущем для продолжения совершенствования качественной выпускаемой продукции авиационной промышленностью. Внедрение современной системы контроля и мониторинга, способной не только отслеживать каждую деталь, но и предоставлять данные в режиме реального времени, открывает новые возможности для повышения качества и оптимизации производства..
  • Ключевые слова — Объект управления качеством, управление качеством, программное приложение, система мониторинга качества, интеллектуальная система

  • [1] Авиационная корпорация Рубин. – URL: https://acrubin.ru(дата обращения: 02.04.2024).

    [2] Болбаков, Р.Г. Когнитивное экспертное оценивание / Р.Г. Болбаков, В.Я. Цветков // Славянский форум. – 2021. – №1 (31). – С.101-111.

    [3] Бантюков, С.М. Организационная система мониторинга качества на предприятии ПАО АК «РУБИН» / С.М. Бантюков, С.А. Зырянова // Славянский форум. – 2024. – №1. – С. 42-49.

    [4] Найхайс, П. Руководство по планированию промышленного предприятия. Как создать экономически, экологически и социально стабильное производство / П. Найхайс, Ю. Райхардт, Х.-П. Виндаль. – М. : Интеллектуальная литература, 2019. – 822 с.

    [5] Гапоненко, О.В. Методическое и аналитическое обеспечение создания и сопровождения стратегической программы технологического развития ракетно-космической промышленности / О.В. Гапоненко // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. – 2017 –Т.16, № 4. – С. 21-30.

    [6] Кричевский, М.Л. Бизнес-анализ и принятие управленческих решений, на основе данных и моделей / М.Л. Кричевский, Е.Г. Серова. – СПб.: Профессиональная литература, 2021. – 335 с.

    [7] Вопросы разработки полезной нагрузки космических аппаратов, абонентских терминалов и системы управления сетью для спутниковых систем связи : монография / И.В. Галайко, С.А. Грищенко, А.Б. Давыдов [и др.]. – М. : НПК "ВТиСС" : Сам Полиграфист, 2020. – 207с.

    [8] Development of professional competencies of bachelors in applied Informatics to create an advertising product by means of information technologies / N.R. Alekseeva [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – T. 1691, №1. – C. 012056.

    [9] Артюшенко, В.М. Пути наращивания эффективности инфокоммуникационных систем : монография / В.М. Артюшенко, А.Б. Семенов, Т.С. Аббасова. – Королев; Москва : Науч. Консультант, 2019. – 125 с.

    [10] Бучкин, В.А. Цифровое моделирование и геоинформационное моделирование / В.А. Бучкни // Славянский форум. – 2020. – № 2(28). – С. 15-23.

    [11] Tsvetkov, V.Ya. Digital Enterprise Management in Cyberspace / V.Ya. Tsvetkov, S.V. Shaytura, N.L. Sultaeva // Proceedings of the 2nd International Scientific and Practical Conference «Modern Management Trend and the Digital Economy: from Regional Development to Global Economic Growth» (MTDE 2020), Yekaterinburd, Russia. – Pp. 361-365. – DOI: 10.2991/aebmr.k.200502.059.

    [12] Rahayu, N.W. A systematic review of ontology use E-Learning recommender system / N.W. Rahayu, R. Ferdiana, S.S. Kusumawardani // Computers and Education: Artificial Intelligence. – 2022. –T. 3 – C. 100047.

    [13] Appel-Meulenbroek, R. Branding theory contributions to corporate real estate management / R. Appel-Meulenbroek, A.J. Omar // A handbook of management Theories and Models for Office Environments and Services. – Routledge, 2021 – C. 129-139.

    [14] Уилсон, Эд. Мониторинг и анализ сетей / Эд. Уилсон. – М.: Лори, 2021. – 350с.

    [15] Metamodeling in the information field / V.Ya. Tsvetkov [et al.] // Amazonia Investiga. – 2020. – T. 9, № 25. – С. 395402.

    [16] Ерохин, С.Д. Управление безопасностью критических информационных структур / С.Д. Ерохин, А.Н. Петухов, П.Л. Пилюгин – М. : Горячая линия – Телеком, 2024. – 240 с.

    [17] Чамберс, Д. Статистическое управление процессами / Д. Чамберс, Д. Уилер. – М.: Альпина Паблишер, 2021. – 410 с.

    [18] Puzynya, T.A. Virtualization technologies and information system security / T.A. Puzynya, I.V. Lokhtina, E.A. Vlasova // Journal of applied informatics. – 2021. – № 1(91). –С. 6-13.

    [19] Taub, A. Aggregator Business Models Explained / A. Taub. – Social Media Today, 2014.

    [20] Пылькин, А.Н. Теория систем и системный анализ / А.Н. Пылькин, И.Ю. Филатов, В.В. Орехов. – М.: Курс, 2017. – 192 с.

  • С. 15-23.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-24-31

И.А. Викулин1, В.В. Зиновьева1, О.С. Никульчева1, А.В. Скрыпников1, А.С. Сергеев1

Имитационное моделирование деформативных показателей ведомственных автомобильных дорог, укрепленных шлакосиликатным вяжущим
  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • В статье рассмотрен один из способов повышения прочности конструктивных слоев ведомственных автомобильных дорог, укрепленных шлакоселикатным вяжущим. На основании изученных работ, посвященных данной тематике, сделан вывод, что поиск новых материалов, используемых в качестве вяжущих, является актуальной, решение которой позволит увеличить объём строительства ведомственных лесовозных дорог. Утилизация шлаков позволит повысить экономическую целесообразность строительства ведомственной дороги для предприятия, что повысить рентабельность основного производства. Используя корреляционные экспериментальные данные, установлена прямая тесная корреляционная зависимость между физики-химическими показателями грунтов, укрепленных шлакоселикатным вяжущим: прочность на сжатие и прочность на расятяжение при изгибе; модуль упругости и модуль деформации. Таким образом, при укреплении грунтов шлакосиликатным вяжущим можно получать материал, обладающий довольно широким диапазоном прочностных и деформативных показателей. Установлено, что для грунтов, укрепленных шлакоселикатным вяжущим необходимо установить верхний предел прочности при сжатии. Определены рекомендуемые прочностные показатели шлакосиликатогрунтовых образцов. В результате исследования сделан вывод, что при укреплении грунтов вяжущими необходимо учитывать состав и свойства грунтов, их способность к химическому и физико-химическому взаимодействию с вяжущими, а также состав и свойства вводимых в грунты вяжущих и те процессы химического и физико-химического порядка, которые протекают между грунтом и вяжущим, а также в самих вяжущих.
  • Ключевые слова — Ведомственные дороги, качество дорожного полотна, прочность грунтов, шлакоблочный вяжущий, утилизация шлаков.

  • [1] Математическое моделирование трассы лесовозных автомобильных дорог / А.О. Боровлев, А.В. Скрыпников, В.Г. Козлов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2021. – № 4 (382). – С. 150-161. – DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-150-161.

    [2] Безрук, В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве / В.М. Безрук. – М.: Транспорт, 1971. – 246 с.

    [3] Безрук, В.М. Укрепленные грунты / В.М. Безрук. – М.: Транспорт, 1982. – 230 с.

    [4] Брехман, А.И. Новый дорожно-строительный материал с применением нефтяного шлама / А.И. Брехман, О.Н. Ильин // Известия КГАСУ. – 2005. – №1(3). – С. 78-80.

    [5] Викулин, И.А. Анализ экономической эффективности применения уточненных тормозных кривых при проектировании левосторонних съездов транспортных развязок / И. А. Викулин, Д. Г. Козлов, П. А. Бойков // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе: сборник материалов международной научно-практической конференции. – Воронеж, 2022. – Ч. I. – С. 265-273.

    [6] Определение геометрических элементов лесовозных автомобильных дорог по средствам современных IT-технологий / И.А. Викулин, А.В. Скрыпников, Ю.Ю. Володина [и др.] // Теория и практика инновационных технологий в АПК : сборник материалов национальной научнопрактической конференции.– Воронеж, 2022. – Ч. I. – С. 134-157.

    [7] Оптимальное размещение лесотранспортной сети на модели местности / И.А. Викулин, А.В. Скрыпников, Е.Г. Бавыкина [и др.] // Теория и практика инновационных технологий в АПК : сборник материалов национальной научно-практической конференции. – Воронеж, 2022. – Ч. I. – С. 99-120.

    [8] Викулин, И.А. Использование фосфорных гранулированных шлаков для приготовления вяжущих веществ при строительстве лесовозных автомобильных дорог / И.А. Викулин // Системы. Методы. Технологии. – 2023. – № 4(60). – С. 1195-195. – DOI: 10.18324/2077-5415-2023-4-192-195.

    [9] Вишневский, А.В. Разработка технологии ремонта поверхностного слоя цементобетонных покрытий автомобильных дорог в условиях сурового климата : специальность 05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей : дис. … канд. техн. наук / А.В. Вишневский. - Чита, 2001. - 130 с.

    [10] Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд / И.А. Золотаря, H.A. Пузакова, В.М. Сиденко. - М. : Транспорт. 1971. – 416 с.

    [11] Евгеньев, И.Е. Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах / И.Е. Евгеньев, В.Д. Казарновский. – М. : Транспорт, 1976. – 270 с.

    [12] Колобова, А. А. Разработка требований к применению нефтезагрязненных грунтов при строительстве на лесовозных дорогах парогидроизолирующих прослоек / А.А. Колобова, В.И. Чижов, А.А. Лабыкин // Деревообрабатывающая промышленность. – 2022. – № 4. – С. 11-17.

    [13] Количественная оценка влияния климатических факторов на создание сезонных заделов и темпы специализированных дорожностроительных потоков / М.В. Мацнев [и др.] // Строительные и дорожные машины. – 2021. – № 5. – С. 18-24.

    [14] Панюков, М.А. Состояние автомобильных дорог по г. Новосибирску: проблемы и перспективы развития / М. А. Панюков // Старт в науке 2023 : сборник статей II Международного научно-исследовательского конкурса. – Пенза: Наука и Просвещение, 2023. – С. 7-9.

    [15] Салахов, Р.Р. Укрепление грунтов, используемых для строительства автомобильных дорог, отходами пластика / Р.Р. Салахов // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. – 2023. – № 1. – С. 20-25. – DOI: 10.15593/24111678/2023.01.03.

    [16] Количественная оценка влияния характеристик компонентов ландшафта на сложность строительства лесовозных автомобильных дорог / А.В. Скрыпников, В.Г. Козлов, С.Ю. Саблин [и др.] // Актуальные направления научных исследований для эффективного развития АПК: сборник материалов международной научно-практической конференции. – Воронеж, 2020. – С. 244-251.

    [17] Сергеева, А.М. Улучшение эксплуатационных показателей покрытий грунтовых дорог путём применения добавок (стабилизаторов) / А.М. Сергеева, Т.А. Полякова // Экономика: вчера, сегодня, завтра. – 2021. – Т. 11, № 2-1. – С. 179-185. – DOI: 10.34670/AR.2021.28.89.022.

    [18] Сигачев, Н.П. Оценка состояния и технико-экономическое обоснование способа укрепления дорожной одежды с применением золошлаковых смесей / Н.П. Сигачев, К.В. Свалова, О.В. Кривченко // Транспортные сооружения. – 2023. – Т. 10, № 3. – DOI: 10.15862/08SATS323.

    [19] Тряпицын, Ю.В. Укрепление грунтовых покрытий автомобильных дорог низших категорий асфальтобетоном / Ю.В. Тряпицын, А.А. Черных // Бюллетень научных сообщений. – 2022. – № 27. – С. 95-98.

    [20] Информационно-интеллектуальные системы определения геометрических элементов лесовозных автомобильных дорог / П.В. Тихомиров, И.А. Викулин, Ю.Ю. Володина [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 2. – С. 83-93. – DOI: 10.12737/2219-0767-2022- 15-2-83-93.

    [21] Государственный доклад об повышении эффективности лесного комплекса в Российской Федерации в 2013 году. – URL: https://www.novreg.ru/vlast/governor/docs/Doklad_o_povyshenii_jeffektivnosti_lesnogo_kompleksa.pdf(дата обращения: 14.03.2024).

    [22] Cao, W. Review of Pavement Defect Detection Methods / W. Cao, Q. Liu, Z. He // IEEE Access. – 2020. – Т. 8. – Pp. 14531–14544. – DOI: 10.1109/aCCESS.2020.2966881.

    [23] Artificial Intelligence for road quality assessment in smart cities: a machine learning approach to acoustic data analysis / S.K. Jagatheesaperumal, S.E. Bibri, S. Ganesan, P. Jeyaraman // Computational Urban Science. – 2023. – № 3(1). – С. 28. – DOI: 10.1007/s43762-023-00104-y.

    [24] Organization and technology of arranging access roads with asphalt-concrete pavement in the preparatory period.

  • С. 24-31.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-32-42

Е.А. Дмитриев1, А.Ф. Тараканов1, Е.А. Шипилова1

Математическое моделирование и реализация информационно-расчетных задач «МАСКИРОВКА»
  • 1Военный учебно-научный центр военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского И Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • Анализ процесса организации маскировки свидетельствует о производстве большого количества расчетов, обеспечивающих обоснованность соответствующих решений. Тем не менее, четкие формулировки информационно-расчетных задач и методик распределения сил и средств, привлекаемых к реализации процесса маскировки, проработаны слабо, а для некоторых практических случаев отсутствуют. Целью статьи является разработка комплекса математических моделей информационно-расчетных задач и методов их решения для повышения эффективности маскировки воинских формирований. Среди задач маскировки выделены следующие: оперативная оценка информационных возможностей систем (средств) разведки противника и количества информации, минимально необходимого его органам управления для принятия решений относительно действительного и ложного замыслов; определение необходимого и достаточного для выполнения мероприятий маскировки количества сил и средств, а также оперативно тактической значимости мероприятий маскировки; формирование и оценка качества оптимального варианта распределения сил и средств; оценка эффективности маскировки и возможной степени достижения ее цели (обмана противника). Разработанный комплекс информационно-расчетных задач маскировки предназначен для повышения эффективности маскировки воинских формирований за счет оптимального распределения привлекаемых сил и средств. Предложенная методика оценки эффективности маскировки воинских формирований, основанная на положениях теорий вероятностей и информации, позволяет комплексно оценить качественные характеристики проводимых мероприятий по оперативной маскировке.
  • Ключевые слова — Оперативная маскировка, демаскирующие признаки, действительные и ложные объекты, вероятность обнаружения, коэффициент скрытия, коэффициент имитации, линейное программирование, нелинейное программирование.

  • [1] Военная разведка / Под редакцией: П. Робинсона и Р.Н. Пухова. – М.: Центр анализа стратегий и технологий, 2021. – 376 с.

    [2] Военное искусство в локальных войнах и вооруженных конфликтах / А.В. Усиков, А.Д. Борщов, Г.А. Бурутин [и др.] / под общей ред. А.В. Рукшина. – М.: Воениздат, 2008. – 765 с.

    [3] Марков, К.А. Маскировка в военных конфликтах конца XX – начала XXI века / К.А. Марков // Военно-исторический журнал. – 2018. – URL: http://history.milportal.ru/maskirovka-v-voennyx-konfliktax-konca-xx-nachala-xxi-veka(дата обращения 18.09.2021).

    [4] Optimization of color design for military camouflage in CIELAB color space / Ch.J. Lin, Yo.T. Prasetyo, N.D. Siswanto, B.C. Jiang. // Color Research & Application. – 2019. – Vol. 44, № 3. – Pp. 367–380.

    [5] Марущенко, П. Военная хитрость в истории войн / П. Марущенко, А. Валеев // Армейский сборник. – 2018. – № 10. – С. 61-66.

    [6] Ставер, А.А. Маскировка боевой техники. Введение противника в заблуждение / А.А. Ставер // Военное обозрение. – 2019. – URL: https://topwar.ru/163067-blef-vizhu-ne-vizhu-ne-pojmu-chto-vizhu.html(дата обращения 18.09.2021).

    [7] Lin, Ch. J. A metaheuristic-based approach to optimizing color design for military camouflage using particle swarm optimization / Ch.J. Lin, Yo.T. Prasetyo // Color Research & Application. 2019. – Vol. 44, № 5. – Pp. 740–748.

    [8] Milic, A. Camouflage in resource protection function / A. Milic, A. Ranđelović, M. Radovanović // Proceedings of the 5th International Scientific and Professional Conference “Security and Crises Management – Theory and Practice SeCMan 2019”. – Belgrade, Regional association for security and crisis management: S4 GLOSEC Global security, 2019. – Pp. 98–104.

    [9] Фрейман, В.А. Развитие перспективных средств маскировки военной техники и вооружения / В.А. Фрейман, С.В. Брынюк // Актуальные проблемы военно-научных исследований. – 2020. – № 11(12). – С. 491-504.

    [10] Взгляды командования НАТО на применение высокоточного оружия в бою. – Режим доступа: https://revolution.allbest.ru/war/00801355_0.html(дата обращения 18.09.2021).

    [11] Модели информационного конфликта средств поиска и обнаружения / под ред. Ю.Л. Козирацкого. – М.: Радиотехника, 2013. – 232 с.

    [12] Коробков, С.П. Обоснование рационального варианта построения системы радиолокационной разведки соединения ПВО при борьбе с гиперзвуковыми и баллистическими средствами противника / С.П. Коробков, А.А. Нерастенко, А.Г. Созыкин // Военная мысль. – 2018. – № 3. – С. 9-13.

    [13] Боев, А. Воздушная система разведки наземных целей и управления нанесением ударов / А. Боев // Зарубежное военное обозрение. – 2015. – № 10. – С. 68-70.

    [14] Exact algorithms for multiobjective linear optimization problems with integer variables: A state of the art survey / P. Halffmann, L.E. Schäfer, K. Dächert, K. Klamroth, S. Ruzika // Journal of Multi-Criteria Decision Analysis. – 2022. – № 29. – Pp. 341–363.

    [15] Вентцель, Е.С. Теория вероятностей: учеб. для вузов / Е.С. Вентцель. – М.: Высш. шк., 2006. – 575 с.

    [16] Schulz, S, A multi-objective iterated local search algorithm for comprehensive energy-aware hybrid flow shop scheduling / S. Schulz, J.S. Neufeld, U. Buscher // Journal of Cleaner Production. – 2019. – T. 224. – Pp. 421-434.

    [17] Girish, B.S. Minimizing the total weighted earliness and tardiness for a sequence of operations in job shops / B.S. Girish, D.J. Habibullah // RAIRO-Operations Research. – 2022. – T. 56. – Pp. 2621-2649.

    [18] Taha, K. Methods That Optimize Multi-Objective Problems: A Survey and Experimental Evaluation / K. Taha // IEEE Access. – 2020. – № 8. – Pp. 80855-80878.

    [19] A Survey on Modeling and Optimizing Multi-Objective Systems / J.-H. Cho, Y. Wang, I-R. Chen [et al.] // IEEE Commun Surveys & Tutorials. – 2017. – T. 19, № 3. – Pp. 1867-1901.

    [20] Sona Babu, B.S. Pareto-optimal front generation for the bi-objective JIT scheduling problems with a piecewise linear trade-off between objectives / B.S. Sona Babu // Girish Operations Research Perspectives. – 2024. – № 12. – С. 100299.

  • С. 32-42.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-43-50

К.В. Зольников1, Д.А. Ачкасов1

Моделирование и оптимизация конструкции полосового фильтра на основе коаксиального резонатора
  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • При разработке радиоприемников в СВЧ диапазоне перед инженерами встаёт задача создания фильтрующих цепей с достаточно высокой избирательностью. Дискретные радиоэлементы не обладают достаточной добротностью для построения таких фильтров, поэтому для решения такой задачи используют объемные электромагнитные резонаторы, в частности вакуумные коаксиальные резонаторы. В данной работе проведен обзор существующих методик. Так же рассмотрены основные факторы, влияющие на поведение электромагнитного поля в фильтрах, построенных на основе коаксиальных объемных резонаторов, проведено моделирование подобного фильтра в S-диапазоне волн, указаны основные рекомендации и соотношения, применяемые при его проектировании. Как показывает практика, точная оценка параметров сложных СВЧ структур может быть произведена только методами численного моделирования на ЭВМ, однако подобные расчеты занимают много времени, если проводить их без всяких предварительных оценок, особенно если речь идёт о создании фильтра высокого порядка с числом звеньев 4 и выше. В то же время, методика расчета фильтров, изложенная в данной статье, позволяет найти оценочные параметры фильтра, дальнейшую оптимизацию которых целесообразно проводить с использованием численных методов. Описанный подход позволяет существенно сократить время разработки и быстро подобрать необходимые для хорошего электрического согласования геометрические параметры.
  • Ключевые слова — СВЧ, полосовые фильтры, объемный резонатор, коаксиальный резонатор, электродинамика.

  • [1] Самохин, С.А. Малогабаритный опорный СВЧ-генератор на коаксиальном резонаторе // Электронная техника. Серия 1: СВЧ-техника. – 2019. – № 2. – С. 58-66.

    [2] Светлаков, Ю.А. Математическое моделирование в проектировании и технологии фильтров СВЧ на коаксиальных керамических резонаторах / Ю.А. Светлаков // Антенны. – 2016. – № 1. – С. 8-17.

    [3] Design and Realization of Bent Y-Shaped Ceramic Dual-Mode Resonators and Filters / D. Miek [et al.] // 2022 24th International Microwave and Radar Conference (MIKON). – 2022. – Pp. 1-6. – DOI: 10.23919/MIKON54314.2022.9924827.

    [4] Елизаров, А.А. Электродинамический анализ коаксиального резонатора на основе коаксиальной ребристой линии / А.А. Елизаров // Телекоммуникации и транспорт. – 2012. – Т. 6, № 10. – С. 54-55.

    [5] Гольдштейн, Л. Д. Электромагнитные поля и волны / Л. Д. Гольдштейн. – М.: Советское радио, 1971. – 664 с.

    [6] Кузнецов, Ю. Связанные колебательные контуры / Ю. Кузнецов // ООП физического факультета МГУ, 2013. – 19 с.

    [7] Тюрнев, В.В. Теория цепей СВЧ / В.В. Тюрнев // ИПЦ КГТУ, 2003. – 194 с.

    [8] Орлов, С.И. Расчет и конструирование коаксиальных резонаторов / С.И. Орлов. – М.: Советское радио, 1970. – 130 с.

    [9] Маттей, Д.Л. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи / Д.Л. Маттей. – М.: Связь, 1971. – 222 с.

    [10] Corner rounding for increased quality factor of cavity resonators / M. Höft, T. Magath, O. Bartz, S. Burger // Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings. – 2005. – 10 с. – DOI: 10.1109/APMC.2005.1606272.

    [11] Höft, M. Q-factor improvement of combline resonators / M. Höft, S. Burger // Communications Laboratory of European Technology Center. – 2005. – 4 p. – DOI: 10.1109/EUMC.2005.1608949.

    [12] Egorov, V.N. New approach to calculating a double coaxial resonator with a shortening capacitance. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii / V.N. Egorov, T. Quang // Fizika. – 2021. – Pp. 164-169. – DOI: 10.17223/00213411/64/6/164.

    [13] Бушанский, С.К. Конечно-элементный анализ прямоугольных резонаторов с металлическими включениями / С.К. Бушанский, В.В. Комаров, А.О. Чуркин // САПР и моделирование в современной электронике: сб. науч. тр. 3-й Международной научно-практической. конференции. – Брянск, 2019. – С. 17-19.

    [14] Легкий, Т.Н. Оптимизация характеристик полосовых радиочастотных фильтров / Т.Н. Легкий, Х.З. Выонг // Научно-технический вестник Поволжья. – 2022. – № 12. – С. 246-249.

    [15] Смирнов, А.В. Многокритериальная оптимизация характеристик полосовых фильтров с применением эвристического алгоритма / А.В. Смирнов // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. – 2019. – Т. 7, № 1. – С. 115-126.

    [16] Комаров, В.В. Волноводные СВЧ-фильтры: технические решения, тенденции развития и методы расчета / В.В. Комаров, М.А. Лукьянов // Журнал радиоэлектроники. – 2021. – № 1. – С. 1-18.

    [17] Фильтрация помех при приеме радиоволн / С.Ф. Баландин, В.Ф. Мышкин, В.А. Хан, И.И. Павлов // Вестник связи. – 2020. – № 11. – С. 4-7.

    [18] Комаров, В.В. Добротность концентрических резонаторов / В.В. Комаров, С.К. Бушанский // Радиотехника. – 2019. – Т.83, № 7(10). – С. 32-37.

    [19] Комаров, В.В. Исследование полосовых фильтров К-диапазона на прямоугольных концентрических резонаторах / В.В. Комаров, С.К. Бушанский // Известия ВУЗов России. Радиоэлектроника. – 2020. – Т.23, № 1. – С. 63-69.

    [20] Dielectric TM Dual-Mode Filters with Y-shape / D. Miek, P. Boe, F. Kamrath, M. Höft. // International Microwave Filter Workshop. – 2021. – Pp. 69-72. – DOI: 10.1109/IMFW49589.2021.9642323.

    [21] Compact WR-3 Filter with Improved Rejection Properties by Double Source-Load Cross-Coupling / D. Miek [et al.] // 15th German Microwave Conference. – 2024. – Pp. 213-216. – DOI: 10.23919/GeMiC59120.2024.10485289.

    [22] Widaa, A. Reconfigurable TM-Mode Dielectric Bandpass Filter Using Liquid Metals / A. Widaa, F. Kamrath, M. Höft // IEEE International Microwave Filter Workshop 2024. – Pp. 173-175. – DOI: 10.1109/IMFW59690.2024.10477112.

    [23] Höft, M. Additive Manufactured Dual-Mode X-Shaped Filter Realized by High-Permittivity Ceramics / M. Höft, D. Miek // 15th German Microwave Conference. – 2024. – DOI: 10.23919/GeMiC59120.2024.10485331.

    [24] Tunable Coaxial Resonator Filter based on Posts with Rectangular Bars / F. Kamrath [et al.] // IEEE International Microwave Filter Workshop. – 2024. – Pp. 9-11. – DOI: 10.1109/IMFW59690.2024.10477162.

  • С. 43-50.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-50-61

С.Д. Николенко1, С.П. Козодаев1, Сазонова1,2

Моделирование возникновения внутренних напряжений в сложной структуре материала
  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

    2ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет»

  • Статья посвящена решению задачи, направленной на улучшение эксплуатационных характеристик мостового полотна железнодорожного моста за счет применения дисперсного армирования Отмечено, что элементы конструкций из фибробетона с ростом нагрузки ведут себя аналогично железобетонным: задолго до разрушения они испытывают нарушение сплошности. Рассмотрен вопрос о распределении усилий между отдельными фибрами, пресекающими трещину, изменение этих условий в ходе разрушения, величинах и направлениях этих усилий в момент, предшествующий разрушению. Исследован центрально-растянутый элемент конструкции, хаотически армированный фибрами с нарушением сплошности в виде сквозной трещины, перпендикулярно расположенной к растягивающим напряжениям. Предложенные зависимости позволяют оценить распределение усилий между отдельными фибрами, пересекающими трещину, и деформации элемента, связанные с раскрытием последней, что важно для создания единой методики расчета прочности и определения деформаций фибробетонных конструкций. Рассматривается целесообразность применение дисперсного (фибрового) армирования в безбалластной железобетонной плите. Выполнена постановка задачи и описание фибрового армирования. Предметную область предлагается обосновать экспериментально с помощью исследования фибробетона на ударную нагрузку и конструкций с дисперсным армированием на знакопеременную инерционную нагрузку. Проведенные экспериментальные исследования показали возможность применение дисперсного (фибрового) армирования в безбалластной железобетонной плите.
  • Ключевые слова — Моделирование, распределении усилий между отдельными фибрами, дисперсное армирование конструкций, железобетон, фибробетон, мостовое полотно железнодорожного моста, динамические нагрузки.

  • [1] Романов, В.П. К выбору расчетной схемы работы фибр в ходе разрушения фибробетонных элементов при растяжении / В.П. Романов // Механика стержневых систем и сплошных сред : межвузовский тематический сборник трудов.– ЛИСИ, 1980. – Вып. 13. – С. 115-124.

    [2] Гвоздев, А.А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия / А.А. Гвоздев. – М.: Стройиздат, 1949. – 280 с.

    [3] Романов, В.П. Прочность элементов конструкций из сталефибробетона / В.П. Романов, В.П. Вылежагин. – Л.: ЛДНТП, 1978. – 27 с.

    [4] Bitson, G.B. Stale-of-the report of fiber reinforced concrete / G.B. Bitson // ACJ journal. – 1973. – Vol. 70, № 11. – P. 544.1R-1.

    [5] Laws, V. Reinforced of brittle matrices by glass fiber / V. Laws, P. Lawrence, R.V. Nurse // Journal of Physics D: Applied Physics. – 1973. – Vol. 6, № 5. – C. 523. – DOI: 10.1088/0022-3727/6/5/309.

    [6] Холмянский, М.М. Закладные детали железобетонных конструкций / М.М. Холмянский. – М.: Стройиздат, 1968. – 208 c.

    [7] Mindlin, R.D. Force at a point in the interior of a semi – infinite solid / R.D. Mindlin // Physics. – 1936. – Vol.7. – Pp. 195-202. – DOI: 10.1063/1.1745385.

    [8] Современные композиционные материалы / под ред. Л. Браутмана, Р. Крока. – М.: Мир, 1970. – 672 c.

    [9] Ставров, Г.Н. Экспериментальное исследование работы фибробетонных и фиброжелезобетонных конструкций при знакопеременном малоцикловом нагружении / Г.Н. Ставров, С.Д. Николенко // Научно-технический журнал. Известия ВУЗов: Строительство и архитектура. – 1986. – №1. – С. 18-22.

    [10] The effect of particulate reinforcement on strength and deformation characteristics of fine-grained concrete / S.V. Klyuev, A.V. Klyuev [et al.] // Magazine of Civil Engineering. – 2017. – № 7. – Pp. 66-75. – DOI: 10.18720/MCE.75.6.

    [11] Experimental investigation on the stress-strain behavior of steel fiber reinforced concrete subjected to uniaxial cyclic compression / B. Li, L. Xu, Y. Chi [et al.] // Construction and Building Materials. – 2017. – Vol. 140. – Pр. 109-118. – DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2017.02.094.

    [12] Travush, V.I. Strength of reinforced concrete beams of high-performance concrete and fiber reinforced concrete / V.I. Travush, D.V. Konin, A.S. Krylov // Magazine of Civil Engineering. – 2018. – № 1. – Pp. 90-100. – DOI: 10.18720/MCE.77.8.

    [13] Biolzi, L. Response of steel fiber reinforced high strength concrete beams: Experiments and code predictions / L. Biolzi, S. Cattaneo // Cement and Concrete Composites. – 2016. – Vol. 77. – Pp. 1-13. – DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2016.12.002.

    [14] Ranjbaran, F. Experimental investigation of steel fiber-reinforced concrete beams under cyclic loading / F. Ranjbaran, O. Rezayfar, R. Mirzababai // International Journal of Advanced Structural Engineering. – 2018. – Vol. 10. – Pp. 49-60. – DOI: 10.1007/s40091-018-0177-1.

    [15] Shukla, M. Behaviour of Reinforced Concrete Beams with Steel Fibres under Flexural Loading / M. Shukla // International Journal of Earth Sciences and Engineering. – 2011. – Vol. 04, № 06 SPL. – Pp. 843-846.

    [16] Behaviour of reinforced fibrous concrete beams under reversed cyclic loading / R. Hameed, F. Duprat, A. Turatsinze [et al.] // Engineering & Applied Sciences. – 2011. – Vol. 9, № 6. – Pp. 1-12.

    [17] Karrar, A.A. Experimental investigation of fiber reinforced concrete beams / A.A. Karrar // A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for degree of Master of Science. - Portland State University, 2015. - 106 p.

    [18] Behaviour of concrete with a disperse reinforcement under dynamic loads / S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova [et al.] // Magazine of Civil Engineering. – 2017. – No. 7. – Pp. 3-14. – DOI: 10.18720/MCE.75.1.

    [19] Tkachenko, A.N. Theoretical estimation of fiber distribution in fiber reinforced concretes / A.N. Tkachenko, S.D. Nikolenko, D.V. Fedulov // Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture. – 2011. – Vol. 3 (11). – Pp. 36-41.

    [20] The influence of fibre orientation on the post-cracking tensile behaviour of steel fibre reinforced self-compacting concrete / A. Abrishambaf, V.M.C.F. Cunha, J.A.O. Barros // Frattura ed Integrità Strutturale. – 2015. – Vol. 31. – Pp. 38-53. – DOI: 10.3221/IGF-ESIS.31.04

    [21] Николенко, С.Д. Математическое моделирование дисперсного армирования бетона / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 74-79.

    [22] Behavior of dispersion-reinforced concrete under dynamic action / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. ICMSIT-III 2022: Metrological Support of Innovative Technologies, 2022. – P. 022006. – DOI: 10.1088/1742-6596/2373/2/022006.

    [23] How can the engineering parameters of the NIR grader affect the efficiency of seed grading? / T.P. Novikova [et al.] // Agriculture. – 2022. – Т. 12, № 12. – С. 2125. – DOI: 10.3390/agriculture12122125.

    [24] Evdokimova, S.A. Segmentation of store customers to increase sales using ABC-XYZ-analysis and clustering methods / S.A. Evdokimova // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Т. 2032. - C. 012117. - DOI: 10.1088/1742-6596/2032/1/012117.

    [25] Zolnikov, V. Verification methods for complex-functional blocks in CAD for chips deep submicron design standards / V. Zolnikov, K. Zolnikov, N. Ilina, K. Grabovy // E3S Web of Conferences. – 2023. – V. 376. - P. 01090.

    [26] Environmental impact consideration in the measures to improve the builders of different specialties working conditions / S.A. Sazonova, V.K. Zolnikov, K.V. Zolnikov [et al.] // E3S Web of Conferences. – 2023. – T. 389. – P. 02007. – DOI: 10.1051/e3sconf/202338902007.

    [27] Strength test of the industrial building's load-bearing structures / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, T.V. Zyazina [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. ICMSIT-III 2022: Metrological Support of Innovative Technologies, 2022. – P. 022016. – DOI: 10.1088/1742-6596/2373/2/022016.

    [28] Novikov, A.I. Grading of scots pine seeds by the seed coat color: how to optimize the engineering parameters of the mobile optoelectronic device / A.I. Novikov, V.K. Zolnikov, T.P. Novikova // Inventions. – 2021. – V. 6, № 1. – P. 7. – DOI: 10.3390/inventions6010007.

    [29] Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions". – 2020. – P. 012007. – DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007.

    [30] Sakharova, L. Methodology for assessing the sustainability of agricultural production, taking into account its economic efficiency / L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019). – 2019. – P. 012019. – DOI: 10.1088/1755-1315/392/1/012019.

    [31] Formation of the predicted training parameters in the form of a discrete information stream / T.E. Smolentseva, V.I. Sumin, V.K. Zolnikov, V.V. Lavlinsky // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – P. 012045. - DOI: 10.1088/1742-6596/973/1/012045.

    [32] Condition monitoring of multi-apartment buildings / S. Sazonova, S. Nikolenko, E. Chernikov [et al.] // AIP Conference Proceedings. – 2022. – V. 2647. – P. 030018. – DOI: 10.1063/5.0104699.

    [33] Inspection of project documentation during the construction of an apartment building / S. Sazonova, S. Nikolenko, A. Meshcheryakova [et al.] // AIP Conference Proceedings. – 2022. – V. 2647. – P. 030019. – DOI: 10.1063/5.0104700.

  • С. 50-61.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-62-70

Т.П. Новикова1, С.А. Евдокимова1, А.И. Новиков1

Математическая модель интермодальных грузовых перевозок
  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • Для повышения качества транспортных услуг, кооперации между автомобильным и железнодорожным транспортом, улучшения экономичности и своевременности, рынок грузоперевозок нуждается в сервис-ориентированной модели, которая решает транспортные проблемы на основе требований клиентов. Поэтому исследование оптимизации маршрутов контейнерных перевозок общественным железнодорожным транспортом и комбинации видов транспорта имеет важное значение для повышения эффективности транспортных услуг. При планировании транспортных потребностей различных грузоотправителей необходимо разрабатывать разумные транспортные решения, обычно контролируя, как общие транспортные расходы, так и общее время транспортировки, планируя оптимальные маршруты и выбирая комбинацию видов транспорта. В данной работе рассматривается проблема оптимизации распределения общественного железнодорожного транспорта на основе бесперегрузочного режима. Целью разработанной математической модели было сокращение общей стоимости перевозки и общего времени, а также ограничение временного окна железнодорожного обслуживания в транзитных узлах. Для решения задачи оптимизации осуществления интермодальных грузовых перевозок предложен генетический алгоритм. Исходя из характеристик модели данной работы, для задачи оптимизации интермодального пути используется матричный подход к кодированию, который снижает сложность, а также сохраняет генетическую целостность потомков.
  • Ключевые слова — Математическая модель, генетический алгоритм, мультимодальные перевозки, оптимизация пути, транспортная сеть.

  • [1] Колик, А.В. Комбинированные железнодорожно-автомобильные перевозки в цепях поставок / А.В. Колик. – М. : Изд-во «Техполиграфцентр», 2018. – 301 с.

    [2] Стрельникова, И.А. Повышение эффективности интермодальных перевозок на базе логистических систем : специальность 08.00.05 – Экономика и управление народных хозяйством : дис. … канд. экон. наук : защищена 27.04.2005 / Инесса Анатольевна Стрельникова. - Новороссийск, 2005. – 145 с.

    [3] Голубева, Е.В. Совершенствование интермодальных перевозок в южном регионе : специальность 05.22.01 – Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте : дис. … канд. техн. наук : защищена 29.12.2005 / Екатерина Владимировна Голубева. - Ростов-на-Дону, 2005. – 225 с.

    [4] Трегубов, П.Г. Повышение эффективности управления системой ускоренных мультимодальных перевозок путем моделирования грузопотоков на основе управляемых сетей : специальность 05.22.01 – Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте : дис. … канд. техн. наук : защищена 02.07.2015 / Павел Геннадьевич Трегубов. – М., 2015. – 159 с.

    [5] Route Selection of Multimodal Transport Based on China Railway Transportation / H. Zhang, Y. Li, Q. Zhang, D. Chen // Journal of Advanced Transportation. – 2021. – Pp. 1-12. – С. 9984659. – DOI: 10.1155/2021/9984659.

    [6] Characterizing the connectivity of railway networks / Z. Xu, Q. Zhang, D. Chen, Y. He // IEEE Transactions on In-telligent Transportation Systems. – 2020. - Vol. 21, № 4. – Pp. 1491-1502.

    [7] Wang, B. Optimization model and algorithm for resource allocation of express cargo transportation network under comprehensive transportation system / B. Wang, S. He // Journal of Railways. – 2019. – Vol. 39(02). – Pp. 10-16. – DOI: 10.3969/j.issn.1001-8360.2017.02.002.

    [8] Optimization Model and Algorithm of Empty Pallets Dispatching under the Time-Space Network of Express Shipment / K. Zhou [et al.] // Journal of Advanced Transportation. – 2018. – Vol. 10. – Pp. 1-9. – DOI: 10.1155/2018/1897936.

    [9] Fan, B. Integrated optimization of urban agglomeration passenger transport hub location and network design / B. Fan, Y. Yang, L. Li // Journal on Wireless Communication and Networking. – 2018. – C. 168. – DOI: 10.1186/s13638-018-1184-4.

    [10] Zhu, Y.D. Planning for operation: can line extension planning mitigate capacity mismatch on an existing rail network? / Y.D. Zhu, Z.J. Wang, P.W. Chen // Journal of Advanced Transportation. – 2018. - № 10. – C. 1675967. – DOI: 10.1155/2018/1675967.

    [11] Xin, L. Logistics Distribution Route Optimization Based on Genetic Algorithm / L. Xin, P. Xu, G. Manyi // Computational Intelligence and Neuroscience. – 2022. – Is. 1. – C. 8468438. – DOI: 10.1155/2022/8468438.

    [12] Zhou, Q. Genetic algorithm-based multimodal logistics and distribution path optimization / Q. Zhou, Y. Bai, C. Xu // Logistics Engineering and Management. – 2021. – Vol. 37(01). – Pp. 89-91.

    [13] Jiang, Y. Design of intermodal transport scheme for public-rail network / Y. Jiang, X. Zhang //Transportation Systems Engineering and Information. – 2018. – Vol. 18(06). - Pp. 222-228.

    [14] Беляева, Т.П. Система управления формированием и реализацией проектов дизайн центра микроэлектроники : специальность 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах : дис…. канд. техн. наук / Беляева Татьяна Петровна. – Воронеж, 2012. – 147 с.

    [15] Новикова, Т.П. Разработка и исследование базовой модели PERT для планирования работ по проекту / Т. П. Новикова, С. А. Евдокимова, А. И. Новиков // Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 4. – С. 75-81. – DOI 10.12737/2219-0767-2021-14-4-75-81.

    [16] Research on logistics distribution vehicle scheduling based on heuristic genetic algorithm / C.L. Wang [et al.] // Complexity. – 2021. – № 11. – Pp. 1-8. – DOI: 10.1155/2021/8275714.

    [17] A genetic algorithm approach for multi-objective optimization of supply chain networks / F. Altiparmak, M. Gen, L. Lin, T. Paksoy // Computers & Industrial Engineering. – 2006. – Vol. 51. – Pp. 196-215. -DOI: 10.1016/j.cie.2006.07.011.

    [18] Новикова, Т.П. Алгоритм решения задачи оптимального распределения работ в сетевых канонических структурах / Т. П. Новикова, А. И. Новиков // Лесотехнический журнал. – 2014. – Т. 4, № 4(16). – С. 309-317. – DOI 10.12737/8515.

    [19] Novikova, T.P. Management Specificity of the Labour Resources for Example Design-Center Projects / T.P. Novikova, A. I. Novikov // Ekonomicko-Manažérske Spektrum. – 2018. – Vol. 12, No. 2. – Pp. 37-45.

    [20] Evdokimova, S.A. Segmentation of store customers to increase sales using ABC-XYZ-analysis and clustering methods / S.A. Evdokimova // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - T. 2032. - C. 012117. - DOI: 10.1088/1742-6596/2032/1/012117.

  • С. 62-70.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-71-82

С.А. Сазонова1,2, А.Н. Кошель1,3, И.Н. Пантелеев1, Н.В. Акамсина1, И.М. Казбанова4, С.С. Рылев5

Алгоритм диагностики утечек целевого продукта в условиях неопределенности для гидравлической системы
  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)»

    2ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет»

    3Главное управление МЧС России по Воронежской области

    4ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова»

    5ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»

  • Рассмотрен алгоритм для установления факта наличия или отсутствия утечек в функционирующих гидравлических системах, основанный на существующих методах определения местоположения и объема таких утечек. На основе собранных данных о гидравлических параметрах таких систем, предложено создавать статистическую модель со всеми требуемыми для выполнения расчетов статистическими параметрами. Делается акцент на том, что необходимо учитывать особенности рассматриваемой гидравлической системы в зависимости от ее назначения и используемых технологий. Рассматриваются математические модели и методы диагностики утечек в гидравлических системах, включая выявление фактов существования утечки на основе использования математических моделей для определения местоположения и размера таких утечек. В данной статье акцент в исследованиях сделан на обнаружение утечек с неизвестными амплитудами на основе проверки двух альтернативной гипотезы для гидравлической системы с учетом помех от стохастичности потребления. Отмечено, что переход от задачи проверки двух альтернативной гипотезы к задаче проверки многоальтернативных гипотез или распознаванию образов обеспечивает более глубокий и комплексный анализ утечек. Это позволит более точно и эффективно выявлять неординарные утечки и обеспечивать более надежную защиту гидравлических систем.
  • Ключевые слова — Математические модели, утечки, гидравлические системы, двух альтернативная гипотеза, алгоритм, целевой продукт, стохастичность потребления.

  • [1] Репин, В.Г. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптация информационных систем / В.Г. Репин, Г.П. Тартаковский. - М.: Советское радио, 1977. - 432 с.

    [2] Квасов, И.С. Моделирование послеаварийных режимов в инженерных сетях / И.С. Квасов, М.Я. Панов, В.Г. Стогней // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. - 1995. - №1-2. - С. 76-78.

    [3] Квасов, И.С. Моделирование потокораспределения при реконструкции инженерных систем / И.С. Квасов, М.Я. Панов, В.Г. Стогней // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 1993. - № 7-8. - С. 81-84.

    [4] Сазонова, С.А. Разработка математической модели анализа невозмущенного состояния теплоэнергетической гидравлической системы / С.А. Сазонова, С.Н. Кораблин, Н.В. Акамсина // Моделирование систем и процессов. - 2023. - Т. 16, № 3. - С. 54-62.

    [5] Декомпозиционно-топологический метод математического моделирования потокораспределения в транспортных гидравлических системах с переменной структурой / А.М. Кутепов, В.П. Мешалкин, И.С. Квасов, М.Я. Панов // Доклады Академии наук. - 1996. - Т. 350, № 4. - С. 506-508.

    [6] Щербаков, В.И. Анализ, оптимальный синтез и реновация городских систем водоснабжения и газоснабжения / В.И. Щербаков, М.Я. Панов, И.С. Квасов // Воронеж: Изд-во ВГУ, 2001. – 292 с.

    [7] How can the engineering parameters of the nir grader affect the efficiency of seed grading? / T.P. Novikova [et al.] // Agriculture (Switzerland). – 2022. - Т. 12, № 12. - С. 2125. - DOI: 10.3390/agriculture12122125.

    [8] Evdokimova, S.A. Segmentation of store customers to increase sales using ABC-XYZ-analysis and clustering methods / S.A. Evdokimova // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Т. 2032. - C. 012117. - DOI: 10.1088/1742-6596/2032/1/012117.

    [9] Sazonova, S.A. Control of load-bearing structures of technological overpasses / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2022. - V. 988(5). - P. 052012. - DOI: 10.1063/5.0093524.

    [10] Sazonova, S.A. Monitoring concrete road pavement damages / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, N.V. Akamsina // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2022. - V. 988(5). - P. 052054. - DOI: 10.1088/1755-1315/988/5/052054.

    [11] Assessment of the load-bearing capacity of materials and structures using a finite element model / S.A. Sazonova, T.V. Zyazina, G.I. Smetankina [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. – 2022. - V. 2388(1). - P. 012059. - DOI:10.1088/1742-6596/2388/1/012059.

    [12] Ecologically safe construction of monolithic concrete structures / S.D. Nikolenko, V.Y. Manohin, I.V. Mihnevich, M.V. Manohin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative Development" (CATPID-2020). - 2020. - P. 052068. - DOI: 10.1088/1757-899X/913/5/052068.

    [13] Measures to improve the performance of concrete of rein-forced concrete supports of technological overpasses / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, N.V. Akamsina [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V International Scientific Conference on Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. - 2021. - P. 052036. - DOI: 10.1088/1755-1315/839/5/052036.

    [14] Dust control of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, E. Vysotskaya [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060028. - DOI: 10.1063/5.0072036.

    [15] Sazonova, S. Control of the formation of defects in brickwork of buildings / S. Sazonova, S. Nikolenko, S. Dorokhin, D. Sysoev // AIP Conference Proceedings. - 2022. - V. 2467- P. 020023. - DOI: 10.1063/5.0093524.

    [16] Weld defects and automation of methods for their detection / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22078. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022078.

    [17] Evaluation of the effect of fermentation conditions on the functional and technological characteristics of the semifinished meat product / Yu.A. Safonova, A.V. Skrypnikov, E.N. Kovaleva [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials (P2ARM 2021). - 2022. - P. 012049. - DOI: 10.1088/1755-1315/1052/1/012049.

    [18] Example of integrating e-learning platforms with social network for create effective training courses / O.Y. Lavlinskaya, O.V. Kuripta, F.A. Desyatirikov [et al.] // Proceedings of the 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2022. - 2022. - Pp. 48-52. - DOI: 10.1109/ElConRus54750.2022.9755510.

    [19] Development of an operational quality management application for the production process / Yu.A. Safonova, A.V. Lemeshkin, A.N. Pegina, S.S. Rylev // AIP Conference Proceedings. Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Melville, New York, United States of America. - 2021. - P. 70031. -DOI: 10.1063/5.0071375.

    [20] Study of the production process of extruded feed and evaluation of the quality of the resulting product using software methods / E.N. Kovaleva, Yu.A. Safonova, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials (P2ARM 2021). - 2022. - P. 012139. – DOI: 10.1088/1755-1315/1052/1/012139.

    [21] Novikov, A.I. Grading of scots pine seeds by the seed coat color: how to optimize the engineering parameters of the mobile optoelectronic device / A.I. Novikov, V.K. Zolnikov, T.P. Novikova // Inventions. - 2021. - V. 6, № 1. - P. 7. – DOI: 10.3390/inventions6010007.

    [22] Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions". - 2020. - P. 012007. - DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007.

    [23] Sakharova, L. Methodology for assessing the sustainability of agricultural production, taking into account its economic efficiency / L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019). - 2019. - P. 012019. – DOI: 10.1088/1755-1315/392/1/012019.

    [24] Belokurov, V.P. Modeling passenger transportation processes using vehicles of various forms of ownership / V.P. Belokurov, S.V. Belokurov, V.K. Zolnikov // Transportation Research Procedia. - 2018. - Pp. 44-49. - DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.041.

    [25] Formation of the predicted training parameters in the form of a discrete information stream / T.E. Smolentseva, V.I. Sumin, V.K. Zolnikov, V.V. Lavlinsky // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - P. 012045. - DOI: 10.1088/1742-6596/973/1/012045.

    [26] Methods of multi-criteria optimization in problems of simulation of trucking industry / S.V. Belokurov, V.P. Belokurov, V.K. Zolnikov, O.N. Cherkasov // Transportation Research Procedia. 12th International Conference "Organization and Traffic Safety Management in Large Cities", SPbOTSIC 2016. - 2017. - Pp. 47-52. - DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.010.

    [27] Strength test of the industrial building's load-bearing structures / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, T.V. Zyazina [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. ICMSIT-III 2022: Metrological Support of Innovative Technologies, 2022. - P. 022016. - DOI: 10.1088/1742-6596/2373/2/022016.

    [28] Behavior of dispersion-reinforced concrete under dynamic action / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. ICMSIT-III 2022: Metrological Support of Innovative Technologies, 2022. - P. 022006. - DOI: 10.1088/1742-6596/2373/2/022006.

    [29] Condition monitoring of multi-apartment buildings / S. Sazonova, S. Nikolenko, E. Chernikov [et al.] // AIP Conference Proceedings. – 2022. - V. 2647. - P. 030018. - DOI: 10.1063/5.0104699.

    [30] Inspection of project documentation during the construction of an apartment building / S. Sazonova, S. Nikolenko, A. Meshcheryakova [et al.] // AIP Conference Proceedings. – 2022. - V. 2647. - P. 030019. - DOI: 10.1063/5.0104700.

    [31] Chickpea seeds germination rational parameters optimization / Y.A. Safonova, M.N. Ivliev, A.V. Lemeshkin // Journal of Physics: Conference Series. "International Conference Information Technologies in Business and Industry 2018 - Microprocessor Systems and Telecommunications". - 2018. - P. 032118. - DOI: 10.1088/1742-6596/1015/3/032118.

    [32] Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials - Technology of Meat, Fish and Dairy Products". - 2021. - P. 032002. - DOI: 10.1088/1755-1315/640/3/032002.

    [33] Software tools for assessing the environmental safety of city filling stations/ O.V. Kuripta, Yu.A. Vorobieva, K.V. Garmonov [et al.] // International scientific and practical conference "Ensuring sustainable development in the context of agriculture, green energy, ecology and earth science" 25 January 2021, Smolensk, Russian Federation. London, 2021. - P. 042051. - DOI: 10.1088/1755-1315/723/4/042051.

    [34] Zolnikov, V. Verification methods for complex-functional blocks in CAD for chips deep submicron design standards / V. Zolnikov, K. Zolnikov, N. Ilina, K. Grabovy // E3S Web of Conferences. – 2023. – V. 376. - P. 01090.

    [35] Environmental impact consideration in the measures to improve the builders of different specialties working conditions / S.A. Sazonova, V.K. Zolnikov, K.V. Zolnikov [et al.] // E3S Web of Conferences. – 2023. – T. 389. – P. 02007. – DOI: 10.1051/e3sconf/202338902007.

  • С. 71-82.

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-82-92

М.Ю. Титов1

Пути повышения эффективных способов защиты информации в беспилотных летательных аппаратах двойного назначения
  • 1МИРЭА – Российский Технологический Университет, Москва, Российская Федерация

  • В статье рассмотрены основные направления совершенствования эффективных способов защиты информации в системе информационного обмена при управлении беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) за счет оптимизации процесса информационного обмена в условиях негативного влияния внешних воздействующих факторов. Приведены основные аспекты взаимодействия технических средств подвижных наземных пунктов управления (ПНПУ) и бортовых комплексов управления (БКУ), составляющих основу системы управления БПЛА. Определены перспективы наращивание возможностей использования БПЛА путем использования комбинированных групп, включающих БПЛА и пилотируемые летательные аппараты (ЛА), управляемые унифицированными ПНПУ с открытой архитектурой. Показано, что эффективное управление процессами и потоками в инфраструктуре беспилотных транспортных средств предполагает наличие информационных систем, обеспечивающих выявление вредоносного программного обеспечения и информационную безопасность технологии проведения испытаний в процессе стандартизации и сертификации. Представлен алгоритм осуществления сертификации СЗИ, который дополняет систему разграничения доступа (СРД) возможностями поиска каналов НСД СИО, определения их сценариев и устранения. Приведен также алгоритм синтеза системы обнаружения НСД и рекомендации по повышению помехоустойчивости радиолиний «подвижный наземный пункт управления (ПНПУ)-БПЛА» в условиях НВВ. Отмечена целесообразность разработки механизма принятия решения, в соответствии с которым применительно к условиям функционирования радиолиний проводится оценка их работоспособности и определяются возможности их функционирования с заданным уровнем качества. Основываясь на анализе данных о работоспособности всего комплекса программно-аппаратных средств управления и связи, задействованных в работе ПНПУ и БПЛА в условиях НВВ, сформулированы рекомендации и предложения по повышению работоспособности радиолиний в условиях НВВ.
  • Ключевые слова — Системы обмена информацией в беспилотном летательном аппарате, информационная безопасность, сложные задачи оптимизации и моделирования, эффективность системы обмена информацией, сертификация.

  • [1] Дождиков, В.Г. О стандартизации терминологии в области информационной безопасности радиосвязи / В.Г. Дождиков // Защита информации. ИНСАЙД. – 2019. – № 1. – C. 8-11.

    [2] Биард, Р.У. Малые беспилотные летательные аппараты, теория и практика / Р.У. Биард, Т.У. Маклейн. – М.: Техносфера, 2015. – 312 c.

    [3] Гвоздева, В.А. Управление данными в транспортных системах: учебное пособие / В.А. Гвоздева. – М.: ИНФРА-М, 2021. - 234 с.

    [4] Куренков, П.В. Беспилотный автотранспорт в России и за рубежом / П.В. Куренков, Д.Г. Кахриманова, Н.Г. Магомедова // Логистика – евразийский мост: материалы XIV международной научно-практической конференции 24-29 апреля. – Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет, 2019. – С. 162-167.

    [5] Мячкина, Н. Область применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в современном мире / Н. Мячкина // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В. Г, Шухова: сборник трудов конференции 01-20 мая. – Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, 2017. – С. 4736-4739.

    [6] Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Б. Скляр. - М.: «Вильямс», 2003. – 456 с.

    [7] Калашников, И.Д. Адаптивные системы сбора и передачи информации / И.Д. Калашников, В.С. Степанов, А.В. Чуркин. –М.: Энергия, 1975. – 240с.

    [8] Викснин, И.И. Модели и методы обнаружения нарушений целостности информации в группах беспилотных транспортных средств. – URL: http://www.spiiras.nw.ru/dissovet/wpcontent/uploads/2018/08/viksnin-i.i.-dissertacija.pdf.

    [9] Хабр. Взлом дронов. – URL: https://habr.com/company/neuronspace/blog/254685/.

    [10] Хабр. Автопилот Tesla. – URL: https://habr.com/post/413831/.

    [11] Беспилотные летательные аппараты: библиографический указатель / под ред. Н. Н. Астаповой. – Кемерово: ИИО Кузбасской ГСХА, 2021. – 23 с.

    [12] Ковалёв, М.А. Беспилотные летательные аппараты вертикального взлета: сборка, настройка и программирование: учебное пособие / М.А. Ковалёв, Д.Н. Овакимян. – Самара: Издательство Самарского университета, 2023. – 96 с.

    [13] Беспилотные летательные аппараты. Основы устройства и функционирования / П.П. Афанасьев [и др.]. – М.: 2008. – 656 с.

    [14] Махонин, А.А. Анализ энергопотребления беспилотного летательного аппарата малых размеров / А.А. Махонин, М.А.Л. Аль-Духэйдахави, Р.Д.С. Аль-Карави // Математическое моделирование, компьютерный и натурный эксперимент в естественных науках. – 2021. – №3. – С. 1-9.

    [15] Булат, П.В. Основы аэродинамики беспилотных воздушных судов: учебное пособие / П.В. Булат, С.Ю. Дудников, П.Н. Кузнецов. – М.: Издательство «Спутник +», 2021. – 273 с.

    [16] Погорелов, В.И. Беспилотные летательные аппараты. Нагрузки и нагрев / В.И. Погорелов. –М.: Из-дательство «Юрайт», 2019. – 192 с.

    [17] Горбатенко, С.А. Беспилотные летательные аппараты. Основы механики управляемого полета / С.А. Горбатенко. – М. : Издательство «Вузовская книга», 2017. –140 с.

    [18] Астахова, Н.Л. Дроны и их пилотирование. С чего начать / Н.Л Астахова, В.А. Лукашов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2021. – 224 с.

    [19] Великович, Б. Дрон-убийца. Мемуары оператора боевого беспилотника / Б. Великович, К. Стюарт. – М.: Издательство «Родина», 2024. – 304 с.

    [20] Догерти, М. Дроны. Первый иллюстрированный путеводитель по БПЛА / М. Догерти. – М.: Издательство ЭКСМО Гранд Мастер, 2017. – 224 с.

    [21] Лю, Ш. Разработка беспилотных транспортных средств / Ш. Лю, Ц. Тан, Л. Ли. – М.: Изд-во «ДМК Пресс», 2021. – 246 с.

  • С. 82-92.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

DOI: 10.12737/2219-0767-2024-17-2-93-100

А.В. Полуэктов1, Р.Ю. Медведев1, А.И. Заревич1

Моделирование ослабления ионизируюшего излучения за счет защитного корпуса микросхем
  • 11ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

  • В статье рассматривается влияния электромагнитного поля, образовавшегося в результате ядерного взрыва, и степень негативного влияния на КМОП полупроводник. Оценивается возможность обеспечения защиты полупроводниковых устройств от радиационного излучения с помощью защитного корпуса. Выполняется обзор различных материалов, которые используются для построения защитных экранов, уровень защиты различных веществ от разного типа излучения, их положительные и отрицательные сторона, в частности вес, их совместное использование, не способность защиты от всего спектра излучения. Выполняется построение математической модели проектирования защитного экрана, содержащего четыре слоя и ограниченного как по весу, так и по толщине. В качестве компьютерного эксперимента была разработана на основании математической модели программа на языке программирования C# которая обеспечивала расчет оптимальных параметров защитного корпуса, которые обеспечат эффективную защиту устройства. Моделирование защитного корпуса позволяет предварительно оценить эффективность защиты и принять меры для ее усиления, если необходимо. Это позволяет снизить риск повреждения устройства и обеспечить его надежную работу даже в условиях повышенного радиационного воздействия.
  • Ключевые слова — Математическая модель, моделирование, компьютерное моделирование, модель, С#, микросхема, электромагнитные поля, КМОП полупроводники, излучение, экранирование, эффективность экранирования.

  • [1] Системные вопросы защиты программ и данных. Защита программного обеспечения пользователей индивидуальных вычислительных средств и сетей / С.В. Костарев, В.В. Карганов, В.А. Липатников, В.О. Драчев // Технологии защиты информации в условиях кибернетического противоборства. – СПб., 2020. – С. 323-435.

    [2] Разработка алгоритмов и программ анализа электрических характеристик БИС / А.С. Ягодкин [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2022. – Т. 15, № 3. – С. 136-148.

    [3] Результаты исследований выпрямительных диодов на стойкость / А.И. Яньков [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 3. – С. 83-89.

    [4] Михайлов, В.А. Обеспечение стойкости бортовых цифровых вычислительных машин к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов : специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения : автореф. дис. … канд. техн. наук / Михайлов Виктор Алексеевич. – Москва, 2009. – 24 с.

    [5] Марфин, В.А. Исследование радиационной стойкости ИС ЦОС микропроцессора TMS320F2812 при воздействии стационарного ионизирующего излучения / В.А. Марфин // Молодежь и наука: тезисы докладов XVI Международной телекоммуникационной конференции молодых ученых и студентов, Москва, 01 октября – 2012 года. – Москва: Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 2013. – Ч. 1. – С. 87-89.

    [6] Гибкие конструкции защитных экранов электромагнитного излучения на основе углеродсодержащих порошковых наполнителей / Т.А. Пулко, Х.А.Э. Айад, А.М. Мохамед, Л.М. Лыньков // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. – 2016. – № 7(101). – С. 132-135.

    [7] Создание базиса для микросхем сбора и обработки данных / В.А. Скляр, А.В. Ачкасов, К.В. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 2. – С.66-71.

    [8] Антимиров, В.М. Обеспечение работоспособности аппаратуры при применении радиационных и электромагнитных излучений / В.М. Антимиров, В.Н. Ачкасов, В.П. Крюков // Моделирование систем и процессов. – 2008. – № 3-4. – С. 23-28.

    [9] Jia, C. Progress in preparation of High temperature Copper oxide superconductors / C. Jia, J.D. Zhang, Q. Jin // Journal of Intraocular Lens. – 2014. – Vol. 43(8). – Pp. 2113-2117.

    [10] Анализ проблем моделирования элементов КМОП БИС / В.К. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 4. – С. 20-25.

    [11] Superconducting transmission lines - Sustainable electric energy transfer with higher public acceptance / H. Thomas [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2016. – № 3. – Pp. 59-72.

    [12] Наундорф, У. Аналоговая электроника. Основы, расчет, моделирование / У. Наундорф. – М.: Техносфера, 2008. – 472 с.

    [13] Karpov, A.I. Results of research in the area of nanotechnologies and nanomaterials. Part 1 / A.I. Karpov // Nanotechnologies in Construction: A Scientific Internet-Journal. – 2014. – Vol. 6, No. 1. – Pp. 101-112.

    [14] Моделирование остаточных радиационных эффектов в БИС на функционально-логическом уровне / Е.Р. Аствацатурьян, В.М. Барбашов, В.А. Беляев, А.Л. Гурарий // Проблемы создания полупроводниковых приборов, ИС и РЭА на их основе, стойких к ВВФ : сборник докладов. – М.: АДС "Радтех", 1991. – C. 30-31.

    [15] Кариев, Ч.А. Разработка Windows-приложений на основе Visual C# / Ч.А. Кариев. - М.: Интернет-университет информационных технологий, Бином. Лаборатория знаний, 2020. - 768 c.

    [16] Ушенина, И.В. Современные направления развития ПЛИС архитектуры FPGA / И.В. Ушенина // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2017. – №. 4. – С. 120-124.

  • С. 93-100.