Preview

Российский технологический журнал

Расширенный поиск
Том 7, № 2 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.32362/2500-316X-2019-7-2

РОБОТИЗИРОВАННЫЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ. ТЕХНОЛОГИИ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

5-17 146
Аннотация

Предложен бесконтактный метод измерения температуры поверхности объекта с использованием эталонного излучателя и эталонного объекта, имеющего тождественные с контролируемым объектом оптико-физические свойства. В поле зрения оптико-электронной системы (ОЭС) планарно с контролируемым объектом установлены эталонный объект, температуру которого регулируют и измеряют, и эталонный излучатель, нормальная спектральная излучательная способность которого и температура известны. Причем ОЭС имеет три фиксированных положения, при которых она регистрирует нормальное излучение эталонного объекта, контролируемого объекта и эталонного излучателя. Принципиальное отличие предложенного метода от известных состоит в том, что на характер отражения и количественные параметры отражения контролируемого объекта не накладываются ограничения и не принимаются допущения. Получено аналитическое выражение, являющееся уравнением бесконтактного метода измерения температуры поверхности контролируемого объекта, и применимо для любого спектрального диапазона работы ОЭС. Выполнен метрологический анализ предложенного метода при использовании монохроматической ОЭС, работающей на длинах волн, равных 0.65, 2.0, 5.0, 14.0 и 50.0 мкм; температура T контролируемого объекта составляла 400, 700 и 1000 К. Анализ результатов позволил сформулировать требование к реализации предложенного метода измерения температуры поверхности, состоящее в том, что выбору оптико-электронной системы для измерения температуры поверхности объектов должен предшествовать методический и метрологический анализ оптико-физических свойств объекта контроля, окружающего его фона и самой ОЭС.

СОВРЕМЕННЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

18-28 266
Аннотация

Энергетические и спектральные преимущества сигналов с фазовой манипуляцией предопределили их широкое применение в современных цифровых навигационных, связных и телевизионных системах. Использование таких сигналов заложено в коммуникационных стандартах DVB-S, DVB-S2/S2X, ГЛОНАСС, CDMA, WiFiIEEE 802.11 и др. Для повышения пропускной способности радиоканалов применяют многопозиционную фазовую манипуляцию (М-ФМ), что способствует увеличению количества возможных фазовых состояний сигнала и, как следствие, информационной емкости канального символа. Однако такое увеличение существенно влияет на помехоустойчивость приема сигналов М-ФМ. В статье методами статистической радиотехники проанализирована помехоустойчивость приема сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией в присутствии шумовой и фазоманипулированной помехи. Проведены расчеты вероятности битовой ошибки от отношения сигнал/шум, интенсивности помехи, относительной скорости передачи помехи и от ее расстройки относительно центральной частоты спектра полезного сигнала. Показано, что сигналы с многопозиционной фазовой манипуляцией весьма значительно подвержены влиянию фазоманипулированной помехи. С увеличением позиционности сигналов это влияние усиливается. Степень снижения помехоустойчивости приема зависит от величины относительной скорости передачи помехи и ее интенсивности. Поражающее действие фазоманипулированной помехи наиболее заметно проявляется при ее попадании в главный лепесток спектра сигнала. По мере увеличения относительной скорости передачи помеха становится более широкополосной и псевдошумовой, и ее влияние сказывается даже при весьма больших частотных расстройках, несколько снижаясь в области главного лепестка спектра сигнала. Наблюдаемое снижение представляется закономерным, так как анализируемый алгоритм приема сигналов М-ФМ оптимален к воздействию именно шумовой помехи.

29-38 281
Аннотация

В статье изложены результаты исследования фазового и временного методов формирования диаграммы направленности фазированных антенных решеток. Проведен их сравнительный анализ на примере восьмиэлементной эквидистантной антенной линейки на базе широкополосных щелевых излучателей Вивальди. Рассмотрены практические реализации построения устройств формирования диаграмм направленности фазированных антенных решеток на фазовращателях для фазового метода формирования диаграммы и на линиях задержки. Приведены характеристики наиболее часто используемых в фазированных антенных решетках фазовращателей фирмы AnalogDevices и экспериментальных линий задержек, приведены их характеристики. Оценена широкополосность обоих типов антенных решеток на основе результатов проведенного математического моделирования. Отмечено, что фазовый метод формирования диаграммы направленности не получил большого распространения в широкополосных системах, что обусловлено наличием зависимости фазы сигнала от частоты и, как следствие, узким диапазоном работы фазовращателей. В линиях задержки время задержки для всех каналов не зависит от частотной составляющей сигнала, что позволяет говорить о сверхширополосности устройств формирования диаграммы направленности, построенных на принципах временной задержки. Показано, что максимальная длина пути задержки сигнала для крайних излучателей зависит только от максимального расчетного угла отклонения луча. Фазированные антенные решетки, построенные с использованием линий задержек, имеют не только большую широкополосность, но и большее затухание сигналов. При изготовлении фазированных антенных решеток с небольшим количеством антенных элементов в линейке использование линий задержек в качестве фазосдвигающих элементов дает значительный выигрыш в характеристиках при незначительном проигрыше в мощности.

39-48 131
Аннотация

В работе рассматривается актуальная проблема расчета уровня паразитных флуктуаций фазы выходного сигнала синтезатора частот когерентного синтеза, построенного на основе фазовой автоподстройки частоты. За основу построения модели оценки уровня паразитных флуктуаций фазы берется модель распределения выходных шумов в виде степенной функции по принципу генератора Лисона. Описанные принципы работы синтезаторов частот с делителем с дробно-переменным коэффициентом деления, включенным в петлю обратной связи системы фазовой автоподстройки частоты, дают возможность понять природу появления так называемых дробовых шумов. Проведенный анализ характеристик всех элементов, входящих в состав синтезаторов частот, позволяет убедиться в возможности представления шумовых составляющих каждого отдельного блока в виде степенной функции с предварительно определенными коэффициентами. Разработанная модель спектральной плотности в виде степенной функции может быть предложена для оценочного расчета уровня шумов в синтезаторах частот на этапе выбора их структуры или оценочного расчета. В качестве подтверждения адекватности теоретических расчетов представлены результаты моделирования фазовых шумов предложенным алгоритмом для различных элементов схемы. Приведено сравнение полученных результатов с моделированием аналогичного синтезатора частот в пакете имитационного моделирования ADIsimPLL от компании AnalogDevices. Подобное моделирование позволяет не только получить уровень побочных составляющих в спектре выходного сигнала в зависимости от выбранной структуры синтезатора частот, но и оценить степень влияния на него каждого конкретного элемента схемы.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

49-60 107
Аннотация

Предложена математическая модель процесса нестационарной теплопроводности твердых тел в случае, когда в уравнении теплопроводности нельзя пренебречь зависимостью теплофизических характеристик среды (теплоемкости, плотности и коэффициента теплопроводности) от температуры. На основании экспериментальных данных, по температурным зависимостям теплоемкости и коэффициента теплопроводности получены уравнения теплопроводности для случаев высоких (Т » θ) и низких (Т « θ в) температур (θ - температура Дебая). Установлено, что в обоих случаях полученные зависимости имеют степенной характер, и это позволяет привести исходное уравнение теплопроводности к виду, допускающему применение классического метода разделения переменных при решении соответствующих краевых задач для уравнения теплопроводности. Решение уравнения теплопроводности рассматривается в приближении, в котором длина свободного пробега фононов ограничена и не зависит от температуры, так что температурное поведение коэффициента теплопроводности определяется только температурной зависимостью теплоемкости. Получены точные аналитические решения для краевых задач, моделирующих теплопроводность в диэлектриках и металлах, находящихся в поликристаллическом состоянии. Рассмотрены решения, относящиеся к областям с фиксированными и движущимися границами. При решении краевых задач с движущимися границами в рамках предложенной модели теплопроводности использовано функциональное преобразование специального вида, позволяющее свести исходную задачу к задаче с фиксированными границами, но с преобразованным уравнением теплопроводности. Полученные результаты могут быть использованы в инженерных исследованиях кинетики целого ряда физических и химико-технологических процессов в твердых телах и жидкостях: диффузии, седиментации, вязкого течения, замедления нейтронов, течения жидкостей через пористую среду, электрических колебаний, сорбции, сушки, горения и др.

61-73 151
Аннотация

В представленной работе рассмотрена структура благосостояния граждан Российской Федерации за период 2000-2018 гг. В первой части статьи проанализированы данные репрезентативной выборки Российского мониторинга экономического положения и здоровья населения (РМЭЗ, RLMS) по индивидам в 2008-2017 гг, построены квантили 10%-95% по заработной плате с учетом годовой инфляции и проанализированы их колебания и изменения за 10 лет. Во второй части статьи приведен временной ряд индекса реальной заработной платы из набора динамических рядов макроэкономической статистики РФ в 2000-2018 гг Выполнено моделирование временного ряда с помощью математических моделей ARIMA (p, d, q): построен стационарный временной ряд по данным индекса заработной платы. Результаты прогноза модели, найденной автоматически среди моделей ARIMA (p, d, q) с показателями d≤5, p≤5, сопоставлены с прогнозами моделей, полученных при p = 6 или q = 6 по двум метрикам. Указано значение информационного критерия Акаике (AIC) для построенных моделей. Предложены модели с p = 6 и q = 6, которые дают прогноз лучший, чем автоматически подобранная модель с показателями d≤5, p≤5. Это связано с сезонными факторами, присущими индексу заработной платы, из-за которых при прогнозировании следует учитывать данные 6-ти- и 12-ти-месячной давности. Показано, что индекс заработной платы достигает пика приблизительно раз в 6 месяцев, что связано с отпускными выплатами, приходящимися, в основном, на конец года и на летние месяцы. Дальнейшие исследования могут быть направлены на более совершенную по качеству декомпозицию временного ряда на тренд, сезонную составляющую и шум, а также на сравнение методик вычислений коэффициентов моделей ARIMA в разных статистических пакетах.

МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВА

74-82 124
Аннотация

В статье обсуждается диалектическое изучение английского языка в свете труда «Наука логики» Гегеля. Это не обучение английскому языку, а исследование языка в широком смысле. В ходе исследования установлены некоторые связи между новодиалектическим познанием (включая диалектическое программирование) и английским языком. Основным результатом исследования стало выявление процессов мышления. Обсуждаемые положения определяют комплекс вопросов, касающихся диалектического познания. Результаты исследования могут быть использованы для развития гносеологии, программирования, лингвистики и психологии.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-316X (Online)