ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

В данной статье рассматривается методика проектирования изделий электронной техники с использованием пакета Altium Designer. Основное внимание уделено особенностям автоматизированного проектирования печатных плат. Цель работы – разработка методики проектирования печатных плат для высоконадежных электронных устройств. В Кратко проанализированы особенности программного пакета Altium Designer с возможностью разработок технической документации в соответствии с ЕСКД.В результате работы предложена методика работы в САПР Altium Designer при проектировании печатных плат с высокоплотной компоновкой.

Данная статья посвящена рассмотрению и сравнению двух популярных фреймворков: Django (Python), Laravel (PHP). Проведен их краткий обзор, описаны механизмы и принципы работы на примере небольшого веб-приложения. Проанализирована скорость работы относительно друг друга, указаны достоинства и недостатки каждого из них.

В исследовании представляется разработка силового вибромодуля электромагнитного типа по двухтактной схеме на резонансных LC контурах при питании трехфазным сетевым напряжением с частотой 50 Гц для вибровозбуждения субгармонической частоты колебаний 100 Гц. Структура виброустройства позволяет осуществлять управление генерируемой вибромощностью и регулирование амплитудой вибраций в диапазоне до ±3 мм. В разделе 1 проведен анализ современного состояния существующих виброустройств и рассмотрены перспективные пути совершенствования их характеристик. В разделе 2 представлено схемно-конструктивное решение вибромодуля с указанием сочетания параметров катушек пары электромагнитов, образующих статор, для осуществления режима виброколебаний якоря на частоте 100 Гц. В заключительном разделе излагаются принципы управления вибромощностью, даны рекомендации по настройке резонансных LC контуров и приведены результаты тестовых испытаний вибромодуля в составе установки для высокохудожественного литья изделий из расплавов меди и бронзы.

Приводится подход к построению классификации современных металлорежущих инструментов, позволяющий автоматизировать поиск характеристик и параметрических моделей режущего инструмента. Классификация металлорежущего инструмента рассмотрена с точки зрения теории графов и методов объектно-ориентированного программирования. Приведён результат применения классификации в виде мобильной базы данных токарных сборных резцов.

Рассматриваются языки, применяемые для разработки информационных систем: скриптовый язык PHP и язык общего назначения Python. Цель – провести сравнительный анализ языков как таковых и соответствующих библиотек, для решения типовых задач, возникающих при разработке информационных систем. Рассмотрены программные архитектуры информационных систем, работа веб-серверов и взаимодействие с клиентом, а также взаимодействие веб-приложения и сервера. Разобраны примеры работы с каждым языком при решении типичных задач, возникающих в данной области: подключение и работа с базами данных, взаимодействие с сервером, авторизация пользователя, формирование динамических страниц. Приведены типовые алгоритмы (формирование страниц, взаимодействие с сервером и т.п.) и проведено их сравнение для выявления плюсов и минусов языков. Выявлено, какими преимуществами обладает  каждый из языков при разработке информационных систем. Особенность исследования заключается в сравнении языков PHP и Python при разработке веб-приложений, а также выявление более актуального на текущий момент. Исследование показало, что для простых  информационных систем язык PHP является более приемлемым для разработки инструментом, в первую очередь это обусловлено тем, что язык является специализированным под данную область. Тем не менее, Python также подходит для разработки информационных систем и имеет свои плюсы.

Рассмотрена технология тестирования бортовых вычислительных комплексов, построенных на базе бортовых вычислительных машин с различной архитектурой и различными операционными системами, объединенных высокоскоростным каналом передачи данных. Подобный вычислительный комплекс представляет собой бортовую вычислительную сеть, управление тестированием отдельных вычислительных узлов в которой на отдельных этапах жизненного цикла и корректности их взаимодействия в реальном времени осуществляется под управлением диспетчера тестов. Внимание также уделено интерфейсу оператора, который обеспечивает управление процессом тестирования и регистрацию результатов.

В работе рассматривается задача проектирования городской распределительной сети электроснабжения напряжением 10/0,4 кВ с учетом ее перспективного развития (расчетом перспектив роста нагрузки за счет присоединения новых потребителей). Приведен метод прямого  (последовательного) решения задачи, дан пример расчета фрагмента сети электроснабжения предложенным методом. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 16-37-00353.

В данной статье рассмотрена реализация технологии передачи сообщений посредством Bluetooth-канала, процесс установления соединения между различными носимыми Bluetooth-устройствами с помощью Bluetooth-сокетов, а также рассмотрены основные свойства такого соединения. Практическая значимость работы обусловлена широким распространением носимых устройств, использующих соединение при помощи Bluetooth-канала. По результатам анализа технологии был разработан алгоритм обмена сообщениями между двумя конкретными носимыми устройствами (между смарт-часами Samsung Gear S2). В работе показано, что данный алгоритм позволяет достичь относительно высокого уровня синхронизации для прикладных задач: задержка передачи сообщений между устройствами составляет порядка 50мс.

Описана технология изготовления зеркальных антенн миллиметрового диапазона волн на кафедре «Радиоэлектроники и лазерной техники» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Представлены антенные комплексы, в которых используются произведенные антенны. Исследован профиль поверхности отражателя двухметровой антенны при эксплуатации в различных положениях и температурных условиях. Проведена оценка влияния неровностей профиля на электрические параметры антенны.

Предложен вариант оперативной калибровки двухчастотных  приемников радионавигационных сигналов с помощью генератора гармоник, опорная частота которого равна  половине разности частот поддиапазонов L1 и L2. Для одновременной калибровки  межканальной разности временных  задержек приемного тракта, содержащего полосно-пропускающие фильтры, сигнал опорной частоты подвергался  бинарной фазовой манипуляции ПСП. Показана идентичность спектров 7-ой и 9-ой гармоник такого  опорного сигнала, частота которых соответственно совпадает с частотами  поддиапазонов L2 и L1. Предложенный вариант оперативной калибровки использовался в системе мониторинга радионавигационных сигналов НКА  ГНСС ГЛОНАСС.

Представлены результаты построения радиоизображений методом мультистатической голографии, основанные на электродинамических моделях объёмных объектов. Исходными данными для моделирования являлись значения комплексной амплитуды поля на вертикальной и горизонтальной поляризации, которые регистрировались элементами приемной антенной решетки. Показано, что за счет полного поляризационного приема повышается качество восстанавливаемого изображения. За счет применения «реверсивного» режима работы приёмо-передающих элементов решетки восстановленное радиоизображение получается с качеством не хуже, чем для случая независимых приёмных и передающих решёток. При этом работа с полным поляризационным приёмом приводит к подавлению дифракционных максимумов, что также повышает качество изображения.

Достаточно часто в реальных ситуациях качество эксплуатации исследуемого объекта или системы оценивается не единственным критерием или показателем качества, а совокупностью таких критериев, являющихся одинаково значимыми. Задачи такого типа относятся к задачам многокритериальной оптимизации (МКО), и являются важным этапом при проектировании и оценке проектного объекта. Существует большое число методов, позволяющих решить задачу многокритериальной оптимизации (МКО). Относительно новым и прогрессирующим классом МКО-методов являются методы, предполагающие предварительное построение некоторой конечномерной аппроксимации множества решений, получивших название Парето-аппроксимация. В настоящее время существует довольно много методов Парето-аппроксимации, что ставит вопрос сравнительной оценки эффективности этих методов. Как показано в предыдущих работах авторов, многие программные комплексы, реализующие эти алгоритмы, не предоставляют быстрый доступ и не обладают удобным для выполнения расчетов и анализа интерфейсом. В данной работе рассматривается разработка сервисно-ориентированной системы для выполнения и оценки качества Парето-аппроксимации. Основной целью этой системы является обеспечение быстрого и удобного доступа к алгоритмам решения и оценки Парето-аппроксимации, без привязанности к конкретной операционной системе или приложению.

В настоящее время для успешной конкурентоспособности предприятию требуется уменьшать время проектирования и эффективно управлять данными о продукции. В этой связи одной из важных задач является информационная поддержка управления требованиями для конструкторов, так как от качества процессов управления требованиями при проектировании технически сложной продукции в конечном счёте зависят трудоёмкость и эффективность реализации эскизного и технического проекта, техническая сложность и потенциал развития самого проекта. В статье описана проблема управления требованиями, а также разработанная информационная система, нацеленная на решение данной задачи.

Представлены обобщенные результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований магниторезонансной схемы подвеса на цилиндрических центрирующих элементах без дополнительных средств демпфирования. В разделе 1 рассмотрена электромагнитная структура каналов центрирования магниторезонансного подвеса (МрП) для бесконтактного взвешивания узлов вращения и линейных перемещений в конструкциях различных устройств при отсутствии жидкостного заполнения. В разделе 2 сформирована концепция достижения максимальной подъемной силы в радиальных каналах центрирования с учетом проявления специфических качеств взаимозависимости текущих изменений базовых параметров элементов резонансной структуры LC-контуров. В заключительном разделе представлены экспериментальные результаты подтверждающие выдвинутые положения для обеспечения структурной устойчивости МрП на предельных режимах центрирования при магнитном взвешивании в условиях воздушной или вакуумной среды.

Статья посвящена проблеме поиска решений уравнений Максвелла без источников в пространстве-времени с алгебраически-специальной метрикой. Предполагается, что пространство-время допускает бессдвиговую конгруэнцию изотропных геодезических, причем луч конгруэнции соответствует кратному главному изотропному направлению тензора конформной кривизны Вейля. Решение уравнений Максвелла для тензора напряженности поля выражено через скалярный комплексный потенциал Дебая, удовлетворяющий уравнению второго порядка. Это уравнение получено с помощью двух-компонентного спинорного исчисления и ковариантных спинорных операторов. Уравнение для потенциала Дебая записано в ковариантной форме с использованием комплексного вектора Соммерса, естественным образом определенного бессдвиговой конгруэнцией. Ранее уравнение для потенциала Дебая в пространствах-временах этого же вида было получено с помощью спиновых коэффициентов в адаптированном базисе в формализме Ньюмена-Пенроуза. Результат работы может быть использован при поиске точных решений уравнений Максвелла без источников в алгебраически-специальных пространствах общей теории относительности.

В статье выполнен анализ перспективной технологии объединения реальных компонентов с виртуальными компонентами с целью создания системы дополненной реальности для оценки процесса сборки. Описана структура и компоненты среды. В качестве компонент рассмотрены физические прототипы, сборочные инструменты и машины. На приведенном примере разъясняются методологии и технологии, позволяющие выполнять моделирование сборки в AR и создавать среду оценки. На примере приведенной архитектуры сборочной системы AR подробно рассмотрены важные функциональные модули, особенности настройки среды AR, и выполнен анализ процесса проектирования сборки и планирование последовательности сборки в среде AR.

При решении практических, прежде всего, технических задач оптимизации часто возникают задачи многоцелевой (multi objective) оптимизации (МЦО-задачи), когда желательно экстремизировать не одну, а несколько целевых функций. Хорошо известно, что поскольку, как правило, нельзя добиться экстремального значения всех целевых функций одновременно, решение такой задачи представляет собой некоторый компромисс, принадлежащий множеству Парето (Pareto set) задачи, то есть множеству решений, не улучшаемых одновременно по всем целевым функциям. Решением МЦО-задачи называем множество Парето этой задачи, предполагая, что после построения некоторой конечно-мерной аппроксимации данного множества (П-аппроксимация), лицо, принимающее решение (ЛПР), неформальными или формализованными методами выбирает из него единственное решение. WEB-ориентированная программная система PARETO-Q предназначена для удаленной оценки качества Парето-аппроксимации в задачах многоцелевой оптимизации. Система призвана решить проблему консолидации алгоритмов Парето-аппроксимации и алгоритмов оценки качества аппроксимации. Представляем используемое системой математическое обеспечение, архитектуру системы, некоторые результаты вычислительных экспериментов.

Процесс выбора оптимальных параметров анонимной виртуальной сети связан с возможностью оценить эти параметры с точки зрения обеспечения надежного сокрытия контакта отправителя и получателя сообщения и самого сообщения. Рассмотрены компоненты анонимной сети и требования к инфраструктуре. Определены факторы анонимности: размер анонимного множества, вероятность несвязанности, вероятность необнаружимости, степень идентифицируемости. Для каждого фактора аналитически определены зависимости. Для размера анонимного множества определена зависимость энтропии от количества сообщений и эффективного размера пула перемешивания от числа сообщений в буфере узла и числа сообщений, пересылаемых в каждом раунде обмена. Для вероятности несвязанности – вероятность раскрытия узла отправителя. Степень идентифицируемости определяется как количество информации, необходимое для идентификации отправителя и получателя сообщения. Ненаблюдаемость оценивается вероятностью того, что по крайней мере на одном из узлов в пуле перемешивания, сообщения будут неотличимы друг от друга.

В материале описан процесс идентификации объекта регулирования и построена его математическая модель. Рассмотрены методы синтеза ПИД-регулятора для управления данным объектом, такие как метод Зиглера-Никольса, Чина-Хронеса-Ресвика, а также методы автонастройки. Проведены эксперименты и сделан сравнительный анализ данных методов.

В данной статье рассмотрена проблема моделирования сигналов, отраженных от низколетящей цели над взволнованной морской поверхностью. Целью работы было построение собственной модели отражения. В статье рассмотрены проблемы, связанные с отражением сигналов от низколетящих целей, а так же описаны основные особенности морского волнения. Проведено сравнение нескольких различных моделей отражения радиосигнала от морской поверхности, рассмотрены формулы и выражения, необходимые для построения модели. На основе полученных данных построена имитационная математическая модель отраженных от морской поверхности сигналов, являющаяся комбинацией рассмотренных методов. Разработанная модель может использоваться для отработки алгоритмов морских радиолокационных станций.