+
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОНИТОРИНГА ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ТЕХНОСФЕРЫ И ПРОВЕДЕНИЯ ПОИСКОВО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ
стр.5-15
ШЕРСТНЕВ В.В., Белик Д.С., Безбородова О.Е., Бодин О.Н.
Актуальность и цели. Усложнение технических систем, применяемых в производстве, ведет к увеличению количества техногенных аварий и катастроф, следствием которых является разрушение зданий и сооружений, а также большое количество человеческих жертв. Техническая база проведения экологического мониторинга и поисково-спасательных работ создавалась в 90-х гг. XX в. и на сегодняшний день устарела. Материалы и методы. Использованы методы математического и имитационного моделирования при создании аппаратно-программного комплекса нового поколения. Применено имитационное моделирование для анализа структурных схем интеллектуальных систем мониторинга и контроля. Результаты. Обосновано использование беспилотных воздушных судов для мониторинга территориальной техносферы для обеспечения техносферной безопасности в нормальном режиме и чрезвычайных ситуациях. Разработанный алгоритм использования беспилотного воздушного судна обеспечивает оперативность и своевременность сбора и представления информации при мониторинге территориальной техносферы и минимизации уровней поражающих факторов в зоне чрезвычайной ситуации. Выводы. Предлагаемый аппаратно-программный комплекс обеспечения экологического благополучия человека благодаря использованию специально оборудованных беспилотных воздушных судов позволит лицам, принимающим решения, получать достоверную оперативную измерительную информацию и формировать с использованием подсистемы поддержки принятия решений эффективные управляющие воздействия.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПОСТРОЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ
стр.16-24
Козырев Г.И., Лавров Р.О., Усиков В.Д.
Актуальность и цели. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью повышения метрологической надежности автоматизированных комплексов метрологического обслуживания вооружения и военной техники с помощью интеллектуальной измерительной системы контроля дрейфа метрологических характеристик в заданном диапазоне при воздействии дестабилизирующих факторов. Целью работы является разработка интеллектуальной измерительной системы, которая позволит корректировать выходные значения измеряемых параметров автоматизированного комплекса метрологического обслуживания в условиях воздействия дестабилизирующих факторов вплоть до предельных значений условий эксплуатации. Результаты. Рассмотрен подход к построению интеллектуальной измерительной системы контроля метрологической надежности автоматизированного комплекса метрологического обслуживания с учетом особенностей его функционирования. Представлена структура интеллектуальной измерительной системы контроля метрологической надежности автоматизированного комплекса метрологического обслуживания. Предложен способ построения интеллектуальных датчиков для устойчивого функционирования интеллектуальной измерительной системы при воздействии дестабилизирующих факторов. Выводы. Использование интеллектуальной измерительной системы контроля метрологической надежности позволит обеспечить выполнение автоматизированным комплексом метрологического обслуживания измерительной задачи в условиях воздействия различного рода дестабилизирующих факторов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ПРОЦЕДУРЫ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ПРИ ОЦЕНКЕ ИХ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ
стр.25-32
Курносов Р.Ю., Чернышова Т.И.
Актуальность и цели. Объектом исследования является блок аналого-цифрового преобразователя в структуре информационно-измерительных систем. Предметом исследования является метрологическая надежность блока аналого-цифрового преобразователя в структуре информационно-измерительных систем. Целью работы является получение математического описания метрологической характеристики аналого-цифрового преобразователя на этапе его проектирования для прогнозирования метрологической надежности рассматриваемого блока. Материалы и методы. Рассмотрены два подхода к оценке МН АЦП: первый - с применением метода аналитико-вероятностного прогнозирования и второй - с применением метода метрологического анализа, основанного на использовании априорных знаний в виде уравнений измерений и математических моделей объектов, условий и средств измерений. Результаты . Использование метода аналитико-вероятностного прогнозирования позволило получить математическую модель основной погрешности одного из ведущих модулей в структуре блока АЦП. Построенная математическая модель позволит рассчитать показатели МН рассматриваемого модуля и в дальнейшем дать вероятностную оценку МН проектируемого блока в целом. Полученное математическое описание погрешности блока с применением уравнений измерений позволяет провести метрологический анализ и расчет основной погрешности исследуемого блока в различные моменты времени предстоящей эксплуатации и в перспективе также оценить показатели МН исследуемого блока. Выводы . Построение математических моделей исследуемых метрологических характеристик и проведение метрологического анализа с получением требуемых расчетных соотношений позволяет решить задачу оценки метрологической надежности блока аналого-цифрового преобразования в структуре информационно-измерительных систем.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
стр.33-41
Безбородова О.Е., Убиенных А.Г., ШЕРСТНЕВ В.В., Бодин О.Н.
Актуальность и цели. Оценка результатов совершенствования информационно-измерительных и управляющих систем является важной задачей для специалистов. Учитывая, что такие системы могут быть построены на основе различных подходов и принципов, эта оценка необходима для сравнения и выбора лучшего из предлагаемых вариантов. На эту тему существует большое количество научных работ, но единого подхода пока нет. Анализ существующих источников приводит к выводу, что задача оценки результатов совершенствования информационно-измерительных и управляющих систем с точки зрения перспективы их использования является весьма актуальной. В статье предлагается метод, основанный на использовании взаимосвязи понятий «результативность» и «эффективность». Материалы и методы. В работе использованы качественный и количественный анализ результатов совершенствования систем, метод весовых коэффициентов. Результаты. Проведен анализ существующих методов оценки результатов совершенствования систем, большое внимание уделено выбору показателей и параметров для оценки, их взаимосвязи. Обоснован перечень показателей и параметров их характеризующих, предложена шкала оценки показателей. Предложен алгоритм оценки эффективности результатов научно-исследовательских работ. Приведены примеры оценки совершенствования информационно-измерительных и управляющих систем. Выводы. Предложенный метод позволяет провести оценку результатов совершенствования систем, которая может использоваться для определения целесообразности их дальнейшего использования.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЦИФРОВОГО КОДА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ В АВТОНОМНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМАХ
стр.42-54
Трофимов В.Ю., Шахмейстер Л.Е.
Актуальность и цели . Преобразователи цифровой код - временной интервал используются в дистанционно управляемых автономных информационных и управляющих системах для отсчета времени дистанционного действия, замедления, самоликвидации. Быстрота изменения обстановки, в которой функционирует система, требует сокращения времени ввода в нее данных задания, в частности времени дистанционного действия. Сокращение времени ввода данных увеличением скорости передачи информации ограничено полосой пропускания линии связи. В этой связи возникает задача поиска новых путей сокращения времени ввода данных. Материалы и методы . Рассмотрены непрерывные и дискретные модели нелинейного преобразования с возможностью их реализации вычислительными средствами автономных информационных и управляющих систем. Результаты . Предложено для сокращения времени и длины кода введение данных осуществлять с дискретностью, значение которой относительно устанавливаемого времени действия является постоянной величиной. Показано, что постоянное значение относительной дискретности ввода данных обеспечивается нелинейным предобразованием код - временной интервал. Для непрерывной модели преобразования - это экспоненциальная функция, для дискретной - показательная. Проанализирована возможность упрощения реализации нелинейного преобразования путем замены экспоненциальной и показательных функций их представлениями рядом Тейлора с ограниченным числом элементов, а также интерполирующими или аппроксимирующими полиномами различных порядков. Обеспечение высокой точности преобразования достигается использованием кусочно-линейного или кусочно-квадратичного преобразования. Выводы . Использование нелинейного преобразования цифрового кода во временной интервал позволяет уменьшить длину двоичного цифрового кода и сократить время ввода данных задания. В приведенном примере длина цифрового кода при использовании нелинейного преобразования уменьшается с 16 до 12 бит.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ ЛАЗЕРНЫХ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ С УВЕЛИЧЕННЫМ ПЕРИОДОМ ОДНОЗНАЧНОСТИ
стр.55-59
Актуальность и цели. Целью исследования является анализ возможностей применения информационно-измерительных систем на основе лазерных оптико-электронных приборов с увеличенным периодом однозначности для измерения физических величин. Материалы и методы. Применены методы математического анализа; математического моделирования; математической физики; методы и средства лазерной интерферометрии; акустооптики; пространственной фильтрации; фотоэлектрических преобразований, включая оптическое гетеродинирование; прецизионных линейных измерений; вычислительной техники. Результаты . Рассмотрена схема информационно-измерительных систем на основе лазерных оптико-электронных приборов с увеличенным периодом однозначности для измерения физических величин. Проведен анализ данного варианта схемы для измерения линейных величин. Предложенный метод позволяет проводить измерения перемещения подвижных объектов в абсолютном режиме. Выводы . Пространственное положение точки, расположенной на трассе измерения, находят по абсолютному значению разности фаз двух оптических пучков «0»-го и «+1»-го дифракционных порядков. На основании проведенных расчетов сделан вывод, что период однозначности оптической схемы информационно-измерительной системы на основе оптико-электронных приборов с абсолютным отсчетом измерения изменяется от 105 до 45 мм при изменении частоты возбуждения в акустооптическом модуляторе в пределах от 6 до 9 МГц.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАЗРАБОТКА ИНТЕГРИРУЮЩЕГО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПЕРЕДИСКРЕТИЗАЦИЕЙ СИГНАЛА С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ В СОСТАВЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
стр.60-68
Актуальность и цели. Рассмотрены вопросы, связанные с выбором технического аналога из подкласса Σ∆-АЦП, который удовлетворяет ТЗ на ИИС, и решением задачи проектирования Σ-АЦП, реализующего один из вариантов импульсной модуляции, максимально близким к характеристикам технического аналога. Материалы и методы. Для выбора технического аналога была проведена систематизация Σ∆-АЦП и сформирована экспертная система с интегрированной базой данных. Для разработки имитационной модели, соответствующей параметрам технического аналога, была использована программная среда NI Multisim 12.0. Результаты. Разработана имитационная модель интегрирующего аналого-цифрового преобразователя с передискретизацией сигнала с промежуточной широтно-импульсной модуляцией в составе информационно-измерительных систем. Основные параметры разработанной модели совпадают с параметрами зарубежного технического аналога. Выводы. Разработанная Multisim-модель ΣТ-АЦП согласно дихотомической систематизации относится к классу 1-1-1, т.е. с коррекцией, с элементами схемы, приближенными к реальным, реализуемая.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ И СВОЙСТВ ОКСИДНОГО ПОКРЫТИЯ, СИНТЕЗИРОВАННОГО МЕТОДОМ СПРЕЙ-ПИРОЛИЗА
стр.69-77
Печерская Е.А., Зинченко Т.О., Антипенко В.В., Баранов В.А., Вареник Ю.А., Александров В.С.
Актуальность и цели . Свойства прозрачных проводящих оксидов, обусловливающие возможность их использования в элементах функциональной электроники, в солнечных элементах, зависят от ряда технологических режимов. Цель данного исследования заключается во всестороннем исследовании и моделировании взаимосвязей между свойствами синтезируемых покрытий и влияющими факторами различной природы, что позволит решить актуальную задачу синтеза покрытий с заданными свойствами. Материалы и методы. Исследование посвящено моделированию на основе теории графов, а также с использованием пакета программ STATGRAPHICS взаимосвязей параметров технологического процесса спрей-пиролиза на примере синтеза тонких пленок прозрачных проводящих оксидов. Результаты . Впервые предложена модель взаимосвязи параметров прозрачных проводящих покрытий и свойств оксидных покрытий в виде ориентированного графа, на основе которой разработана аналитическая модель в виде системы уравнений. В левой части каждого уравнения - приращение соответствующего параметра реакции; в правой части - сумма произведений свойств и приращений параметров-воздействий. Выводы . Разработанная аналитическая модель взаимосвязи технологических параметров процесса спрей-пиролиза и свойств прозрачных проводящих оксидов, а также полученные в результате корреляционного и регрессионного анализа модели исследуемых взаимосвязей в виде уравнений регрессии позволяют автоматизировать выбор технологических режимов для синтеза покрытий с заданными свойствами.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ БИОИМПЕДАНСА
стр.78-84
Печерская Е.А., Антипенко В.В., Карпанин О.В., Антипенко С.А., Александров В.С., Мельников О.А.
Актуальность и цели . На современном этапе развития персонифицированной медицины актуальной является задача создания автоматизированной системы измерения биомпеданса, обладающей гарантированной точностью, высоким быстродействием и возможностью обработки результатов измерений с помощью ЭВМ. Целью представленного исследования является повышение метрологических характеристик разработанной автоматизированной системы. Материалы и методы . Представлено схемотехническое решение автоматизированного метода измерения биоимпеданса, позволяющего определить соотношение разных типов тканей в составе тела человека. Результаты. Установлено, что погрешности измерения биоимпеданса возникают при регистрации тока, протекающего через систему параллельно-последовательных сопротивлений и емкостей, представляющих собой эквивалент электрической схемы человека. В результате метрологического анализа автоматизированной системы измерения биомпеданса достигнуто снижение основной относительной погрешности измерения до 0,1 %. Выводы . Разработана модель в виде эквивалентной электрической схемы, согласно которой тело человека представляет собой паразитный конденсатор на высоких частотах, в котором одежда выступает диэлектриком, одной из обкладок является тело человека, а второй - земля. Проанализированы фазо-частотные характеристики указанной схемы, что позволило улучшить схемотехническую часть источника тока с целью минимизации влияния паразитной емкости объекта.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
