Актуальность и цели. Рассмотрены методы прогнозирования остаточного времени безопасной эксплуатации на основе случайных процессов. Целью работы является выбор наиболее перспективного метода прогнозирования технического состояния стартовых и технических комплексов космодрома. Материалы и методы. Проведен развернутый анализ методов прогнозирования технического состояния объектов. Результаты. Показано, что наиболее перспективным методом прогнозирования технического состояния стартовых и технических комплексов космодрома является апостериорный метод оценки остаточного времени безотказной эксплуатации на основе использования многофункциональных интеллектуальных систем мониторинга и контроля. Выводы. Выбранный метод прогнозирования технического состояния объектов мониторинга позволяет получить наиболее достоверную оценку неизрасходованного времени безопасной эксплуатации объекта.
Актуальность и цели. Рассмотрена структурная схема обеспечения безопасности на основе комплексной системы контроля и функционального мониторинга. Проведен анализ существующих подходов к решению проблемы обеспечения сохранения заданных значений эксплуатационно-технических характеристик на протяжении всего времени функционирования стартовых комплексов и наземной космической инфраструктуры. Целью работы является определение направлений обеспечения безопасности объектов наземной космической инфраструктуры на основе систем контроля и функционального мониторинга. Материалы и методы. Используется системный подход к рассмотрению проблемы обеспечения безопасности стартовых комплексов и наземной космической инфраструктуры. Результаты. Представлены элементы концепции обеспечения безопасности объектов наземной космической инфраструктуры на основе систем контроля и функционального мониторинга. Показана необходимость формирования эталонной модели эксплуатационно-технических характеристик стартового комплекса и наземной космической инфраструктуры. Выводы. Предложенный концептуальный подход к созданию комплексной системы контроля и функционального мониторинга позволит осуществлять координацию и системную совместимость соответствующих работ за счет использования готовых методик и информационных технологий.
Актуальность и цели. Работа посвящена актуальному вопросу практического использования достижений нанотехнологий в измерительной технике. Целью исследования является разработка интеллектуального датчика на основе фотогальванического эффекта для измерения напряженности магнитного поля. Результаты. Предложена структура измерительного преобразователя напряженности магнитного поля в электрический ток с последующим аналого-цифровым преобразованием. Для коррекции передаточной характеристики используется микропроцессор. Разработан соответствующий алгоритм. Приведена структурная схема интеллектуального датчика на основе микропроцессора. Предложен алгоритм компьютерной линеаризации передаточной функции фотогальванического преобразователя. Выводы. Обоснована возможность использования достижений в области наноразмерных наноструктур, а именно фотогальванического эффекта для построения первичного измерительного преобразователя напряженности магнитного поля. Рассмотренный компьютерный алгоритм позволяет получить линейную передаточную характеристику.
Актуальность и цели. Предметом исследования является трансформаторный датчик угловых перемещений с цифровым выходом, целью - разработка и исследование трансформаторного датчика угловых перемещений, работающего в жестких условиях эксплуатации с заданными метрологическими и эксплуатационными характеристиками. Материалы и методы. Разработана схема замещения и математическая модель датчика угловых перемещений, позволившая вывести выражение для расчета выходной ЭДС секций измерительной обмотки трансформаторного датчика. Предложена структурная схема вторичного преобразователя, предназначенного для преобразования выходных сигналов с датчика в цифровой последовательный код. Результаты. Выведены основные выражения для расчета ЭДС секций измерительной обмотки трансформаторного датчика в зависимости от перемещения сердечника, позволившие на этапе проектирования определить чувствительность и характер выходного сигнала. Выводы. Полученные технические и эксплуатационные характеристики в сочетании с простотой и технологичностью конструкции позволяют применять разработанный датчик в измерительных и управляющих системах.
Актуальность и цели. Рассмотрена задача измерения радиальных и осевых смещений торцов лопаток сложной формы и повышенной кривизны поверхности, применяемых в турбинах современных газотурбинных двигателей. Даны краткие описания особенностей методов измерения таких смещений на основе применения распределенных кластеров одновитковых вихретоковых датчиков с чувствительными элементами в виде отрезка проводника. Целью исследования являлась разработка основных алгоритмов функционирования систем измерения, реализующих указанные методы. Материалы и методы. В качестве основных методов применены численный анализ, аппроксимационные методы, теория алгоритмов. Результаты. Предложены алгоритмы функционирования систем, реализующих методы измерения радиальных и осевых смещений торцов лопаток сложной формы, в том числе алгоритмы предварительной обработки и сжатия исходной измерительной информации, а также определения цифровых кодов, соответствующих информативным сигналам датчиков в моменты прохождения торцами контролируемых лопаток их чувствительных элементов. Выводы. Приведенные в статье решения обеспечивают сжатие данных и их передачу на верхний уровень в ПЭВМ в ограниченном объеме, что повышает быстродействие системы, а также уменьшение погрешности дискретизации за счет восстановление огибающей кодов путем интерполяционной обработки на основе аппроксимации выборок кодов полиномами Чебышева I рода или квадратичной параболой с последующим нахождением экстремума восстановленной функции.
Актуальность и цели. Рассмотрен современный подход к обеспечению механической надежности датчико-преобразующей аппаратуры, применяемой в изделиях ракетно-космической техники на ранних этапах проектирования. Материалы и методы. Исследование влияния внешних воздействующих факторов на механическую надежность дополнительного аккумуляторного модуля информационно-измерительной системы проводилось посредством имитационного моделирования, в частности, оценивалось влияние воздействия механического удара методом конечного элемента с применением специализированного расчетного модуля Simulаtiоn программного обеспечения SоlidWоrks. Результаты. Были получены эпюры максимальных напряжений, которые позволили дать оценку механической надежности системы и выработать решения по ее повышению на ранней стадии проектирования. Выводы. Проведенные предварительные расчеты механической надежности конструкции дополнительного аккумуляторного модуля информационно-измерительной системы с применением имитационного моделирования позволили повысить надежность более чем в 3 раза за счет изменения материала крепежных винтов и сократить дополнительные временные и финансовые затраты.
Актуальность и цели. Предметом исследования является датчик линейных перемещений для систем измерения ракетно-космической техники. Целью работы является разработка и исследование датчика линейных перемещений, работающего в условиях открытого космоса. Материалы и методы. Разработаны структурная схема и конструкция датчика линейных перемещений на основе линейно-регулируемого дифференциального трансформатора, изготовлен датчик линейных перемещений, представлены технические характеристики разработанного датчика. Результаты. Выделены основные конструктивные особенности датчика, влияющие на стойкость к внешним воздействующим факторам. Представлена градуировочная характеристика и значения дополнительных погрешностей датчика линейных перемещений. Выводы. Полученные технические и эксплуатационные характеристики разработанного датчика линейных перемещений соответствуют требованиям, предъявляемым к датчикам, работающим в условиях открытого космоса.
Актуальность и цели. Рассмотрены особенности температурной коррекции с учетом влияния температуры окружающей среды на измерительные цепи датчика перемещений. Целью работы является оптимизация методики температурной коррекции для увеличения быстродействия датчика и снижения используемых ресурсов микроконтроллера. Материалы и методы. Применены численные методы, такие как полиномиальная аппроксимация. Результаты. Получена методика предварительной коррекции кода температуры, позволяющая увеличить быстродействие датчика, снизить объем используемых ресурсов и повысить точность измерений. Выводы. Описанная методика может быть распространена на всю процедуру температурной коррекции основной измеряемой величины.
Актуальность и цели. Приведено исследование процессов функционирования радиоэлектронной системы, состоящих из множества различных радиоэлектронных средств, подвергающихся в процессе работы непреднамеренным и преднамеренным помехам. Предметом исследования являются модели обеспечения электромагнитной совместимости совокупности радиоэлектронных средств. Цель работы состоит в том, чтобы выбрать оптимальный план работы множества различных радиоэлектронных систем и средств с целью повышения эффективности их совместного функционирования путем перестройки параметров излучений. Материалы и методы. Предлагается применение вероятностного подхода к анализу динамики состояний модели функционирования радиоэлектронных средств, построенной на основе теории полумарковских процессов. Результаты. Получены модели для расчета и анализа эффективности функционирования радиоэлектронных средств, отличающиеся системным учетом всех факторов, влияющих на их совместную работу, и достоверностью формализации описания процесса. Выводы. На основе предложенных моделей можно осуществлять оптимальное планирование частотного ресурса с целью уменьшения уровня помех для радиоэлектронных средств, а это значит сформировать эффективную радиоэлектронную систему, оснащенную разнотипными радиоэлектронными средствами. Предложенные модели позволяют не только анализировать эффективность функционирования системы радиоэлектронных средств, но и решать обратные задачи по совершенствованию их защищенности до необходимого уровня.
Актуальность и цели. Современные электронные средства - сложные системы с иерархической структурой, одним из элементов которой являются печатные платы. Их надежность закладывается как на этапе проектирования, так и на этапе технологического контроля. Целью работы является усовершенствование информационно-измерительной системы контроля печатных плат с оценкой влияния технологических отклонений и внешних эксплуатационных факторов на развитие обнаруженных дефектов. Материалы и методы. Для решения поставленной задачи используются методы морфологической обработки изображения, компьютерного имитационного моделирования, в частности метод конечных элементов и методы нечеткой логики. Для численного решения применяетcя программный пакет АNSYS. Результаты. Предложено понятие латентного дефекта печатных плат. Усовершенствована фасетная классификация дефектов печатных плат. Описывается методика обнаружения латентных дефектов печатных плат. Предложена структурная схема информационно-измерительной системы контроля печатных плат. Выводы. Введение понятия латентного дефекта позволяет расширить диапазон допусков отклонений размеров печатных дорожек. Методика обнаружения дефектов, включающая анализ, классификацию типа дефекта и блок математического моделирования, позволяет определять дальнейшее развитие латентного дефекта. Предложенная структурная схема информационно-измерительной системы реализует предложенную методику.
Актуальность и цели. Объектом исследования является бортовая радиотелеметрическая система (БРТС) космического аппарата (КА). Предметом исследования являются процессы идентификации и технического диагностирования бортовой аппаратуры автономных космических аппаратов. Целью работы является разработка способов оптимизации алгоритмов контроля бортовой аппаратуры (БА) космических аппаратов за счет семантического анализа телеметрической информации и нахождения обобщенных диагностических признаков. Материалы и методы. В качестве БРТС рассмотрена система БР-9ЦК-1, используемая на современных объектах ракетно-космической техники. В качестве математической модели для отдельных логических подсистем, описывающих основные режимы работы БРТС БР-9ЦК-1, выбран конечный автомат Мура. Введено понятие семантически обобщенного признака, позволяющего минимизировать количество состояний конечного автомата, а также синтезировать минимальную форму конечно-автоматной модели. Результаты. Осуществлена постановка задачи синтеза минимальной формы конечно-автоматной модели функционирования БА КА для разработки алгоритмов контроля. Представлена методика синтеза минимальной формы конечного автомата по обобщенному диагностическому признаку. Приведен пример синтеза минимальной формы конечно-автоматной модели функционирования БА КА. Выводы. Представленная методика синтеза минимальной формы конечно-автоматной модели БА КА показывает возможность синтеза оптимизированных алгоритмов контроля по обобщенным диагностическим признакам, которые могут быть применены в автоматических бортовых системах диагностирования автономных космических аппаратов.
Актуальность и цели. Виртуальные медицинские диагностические симуляторы измерения артериального давления предназначены для регистрации, обработки и экспресс-анализа состояния здоровья человека с использованием специализированного программного обеспечения LаbVIЕW. Материалы и методы. Для разработки виртуальных медицинских диагностических симуляторов измерения артериального давления используется среда LаbVIЕW 2013. Результаты. Приведен обзор известных виртуальных приборов измерения артериального давления, обозначены достоинства и недостатки. Разработан виртуальный медицинский диагностический симулятор измерения артериального давления, позволяющий регистрировать, генерировать, обрабатывать и анализировать результаты систолического и диастолического давления. Выводы. Разработан виртуальный медицинский диагностический симулятор в среде программирования LаbVIЕW для измерения артериального давления, который позволяет продемонстрировать процесс измерения артериального давления, отображения результатов в виде пульсовой волны и прогноза состояния пациента в зависимости от возраста, и может быть использован в качестве медицинского диагностического симулятора измерения артериального давления.
Актуальность и цели. Актуальность приведенных исследований обусловлена необходимостью повышения точности оценки значений артериального давления (АД) тонометрами. Контроль АД является важнейшим параметром, который оценивается при различных формах артериальной гипертензии. В результате проведенных исследований разработана гидроманжетная технология получения осцилляций, позволяющая существенно увеличить амплитуду формируемых осцилляций. Это позволяет производить оценку АД с погрешностью, соизмеримой с механическими тонометрами. Материалы и методы. В качестве методов проектирования узлов и блоков тонометра, реализующего гидроманжетную методику формирования осцилляций, использовалась среда LabVIEW. Результаты. В результате проведенных исследований разработан микропроцессорный автоматический гидроманжетный тонометр с погрешностью оценки АД, не превышающей погрешность механического тонометра. Выводы. Решена задача разработки основ гидроманжетной технологии получения и обработки осцилляций для реализации ее преимуществ в тонометрах. На современной элементной базе изготовлен макетный образец, произведена оценка его погрешности.
Актуальность и цели . Объектом исследования является разработка гидроманжетной технологии формирования осцилляций для мониторинга гемодинамических параметров у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Целью исследования является разработка устройства, реализующего использование гидроманжетной технологии для определения основных гемодинамических параметров. Материалы и методы. При разработке гидроманжетной технологии получения осцилляций использовались методы схемотехнического проектирования измерительных устройств в среде LabVIEW. Результаты. Произведен анализ основных погрешностей, свойственных осцилляторным методам, основанным на использовании воздушной компенсационной манжеты. Показана перспективность применения гидроманжетной технологии формирования осцилляций для оценки гемодинамических параметров. Выводы. Показана возможность и пути реализации нового класса приборов для решения актуальной задачи оценки гемодинамических параметров.