ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
В работе описан метод обработки видеозаписей распространения фронта пламени в узких каналах с помощью библиотеки компьютерного зрения с открытым исходным кодом OpenCV. Результаты автоматизированной обработки использованы для получения новых сведений об устойчивости и топологии пламени в плоском канале типа Хеле-Шоу. Получена зависимость видимой скорости от ширины зазора канала, свидетельствующая об увеличении скорости распространения пламени при увеличении зазора вследствие меньшего влияния вязкости и теплопотерь.
Проведен анализ систем многоканальной цифровой обработки сигналов спутниковой навигации для беспилотных летательных аппаратов. Показано, что для повышения помехоустойчивости навигационного оборудования на основе адаптивного изменения параметров настроек целесообразно применять программируемые логические интегральные схемы для реализации вариативных алгоритмов обработки сигналов без реконфигурации структуры оборудования при изменениях радиоэлектронной обстановки.
Выполнена разработка помехоустойчивого навигационного комплекса для беспилотного летательного аппарата на базе программируемой логической интегральной схемы с функциями одновременного приема сигналов спутниковых систем навигации ГЛОНАСС, GPS, QZSS, BeiDou, Galileo, NavIC по четырем независимо настраиваемым каналам и их цифровой обработки с использованием алгоритмов адаптивной фильтрации. С использованием программ электродинамического моделирования адаптивных антенных решеток SolidWorks, Altium Designer, Quartus исследованы закономерности пространственной избирательности приема сигналов и возможности адаптации навигационного оборудования в условиях помех.
В статье рассмотрены задачи моделирования таблицы, включающей количество противоборствующих сторон и процесс группового преследования множества целей, каждая ячейка которой является структурированной переменной, содержащей информацию о прогнозируемом времени достижения i-м преследователем j-й цели. Для каждого распределения из конечного множества преследователей по целям выбирается минимальное из допустимых максимальных значений времен достижений целей преследователями. Рассмотренные задачи, основанные на моделях поведения реальных объектов, могут быть использованы в пакетах имитационного моделирования, виртуального моделирования игровых процессов или транспортной логистики, а также быть востребованными при создании в системах виртуальной реальности моделей доставки почтовых грузов дронами в оптимизированной hub-сети.
В статье представлены задачи и этапы разработки информационной системы мониторинга региональных проектов и ее апробация в рамках реализации проекта в ХМАО-Югре по самоопределению и профессиональной ориентации обучающихся (https://monitoring.surgut.digital): концептуальный анализ предметной области, разработка архитектуры программного обеспечения, проектирование элементов пользовательского интерфейса, разработка алгоритмов, а также задачи развития функционала системы и перспектив ее масштабирования для расширения географии применения
В статье представлены технические решения по созданию системы беспроводного считывания параметров состояния катодной защиты магистральных газопроводов, направленные на повышение уровня автоматизации контроля параметров состояния их коррозионной защиты с учетом существующих методик и действующих регламентов обслуживания трубопроводов.
Представлены этапы разработки и построения математической модели полупро-водникового преобразователя частоты с пространственно-векторной широтно-импульсной модуляцией, включающей силовую цепь на основе силовых полупроводниковых элементов, в программной среде математического моделирования MATLAB/Simulink. Сформулированы основные принципы работы составляющих элементов модели и приведены расчетные данные для построения функциональной системы управления силовыми ключами преобразователя частоты на основании диаграмм переключения. По результатам моделирования получены осциллограммы фазных и линейных напряжений на нагрузке. Выявлены зависимости качества выходного напряжения от частоты широтно-импульсной модуляции, сформулированы основные преимущества использования пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции при формировании синусоид выходного напряжения преобразователя частоты при работе на активно-индуктивную нагрузку, сделаны выводы о применимости векторного метода формирования выходного напряжения преобразователя частоты в промышленности.
В работе проведено численное исследование модели диссоциации газогидрата в пласте под действием сверхвысокочастотного электромагнитного излучения с частотами 400 МГц, 1 000 МГц и 2 450 МГц и показано, что процесс разложения газогидрата при этом воздействии идет быстрее при меньших значениях начальной гидратонасыщенности пласта, установлен значительно больший эффект частот 1 000 МГц и 2 450 МГц по сравнению с частотой 400 МГц и лучший результат при временах нагрева больших чем 400 ч с частотой 1 000 МГц по сравнению с частотой 2 450 МГц. С помощью предложенной математической модели можно определять оптимальные частоты источника излучения при заданном времени нагрева пласта конкретного месторождения, кроме того, полученный расчет энергоэффективности (EROI ≥ 10) указанного метода добычи газа из газогидрата доказывает его конкурентоспособность по сравнению с традиционными методами термического воздействия на пласт.
В статье представлен анализ исследований скважин методом кривой падения давления после гидроразрыва пласта за 2018–2019 гг., показавший, что 67 % исследований неинформативны, а 33 % достоверны. Рассмотрены причины отсутствия некоторых параметров исследований и проведен детальный анализ возможных отклонений результатов исследований от дизайн-проекта на гидроразрыв пласта. Отмечено, что полудлины трещины и пластовые давления, определенные по гидродинамическим исследованиям скважин, отличаются от плановых. По результатам обработки кривой падения давления определена зависимость времени, необходимого для диагностирования радиального режима фильтрации, от диапазона проницаемостей коллектора и значений полудлины созданной трещины и предложен подход к определению характера развития трещины на основе графика Нолте – Смита для получения параметров, значимых для планирования, контроля и анализа разработки месторождений и геолого-технических мероприятий и определяющих продуктивность скважины и площадь притока после проведения операции гидроразрыва пласта.
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
В статье представлено развитие системного подхода к оценке, контролю и формированию динамических состояний на основе представлений о рычажных связях элементов технических объектов в условиях связных вибрационных нагружений. Методология исследования основана на структурном математическом моделировании, позволяющем сопоставлять структурные схемы эквивалентных в динамическом отношении систем автоматического управления механическим колебательным системам, которые используются в качестве расчетных схем технических объектов. Разработана рычажная интерпретация совокупности обобщенных динамических состояний для механических колебательных систем, образованных твердым телом с тремя степенями свободы, существенные особенности которых отображаются количеством резонансов, режимов обнуления амплитуд колебаний и знакоопределенных форм динамических взаимодействий. На основе рычажной связи разработана система обобщенных представлений, позволяющая отобразить роль связности вибрационных нагружений в формировании граничных динамических состояний механических колебательных систем. Результаты представлены аналитическими выражениями, графическими изображениями и численными экспериментами.
В статье изложен алгоритм, позволяющий осуществить направленный перебор для поиска минимальной дизъюнктивной нормальной формы с использованием лексикографического порядка.
В статье предложена методика расчета аэродинамического сопротивления плотного слоя натурального твердого топлива для прогнозирования размеров сушильной установки с учетом фазового перехода влаги из жидкого состояния в паровое и продолжительность сушки отходящими газами котлоагрегата слоя разной высоты. Представлен алгоритм и выполнен расчет температурных полей материала и газа в продуваемом движущемся плотном слое угля с учетом аэродинамического сопротивления плотного слоя при изменении скорости газов, проходящих через слой.