Научный архив: статьи

Непрерывное совершенствование технологий создания беспилотных авиационных платформ приводит к росту их количественного состава и спектра решаемых ими задач. Установка станций постановки помех в качестве полезной нагрузки на беспилотные летательные аппараты (БпЛА) позволяет осуществлять радиоэлектронное подавление многофункциональных радиолокационных станций (МРЛС) средств противовоздушной обороны за счет превышения числа помех над числом каналов компенсатора этих помех. Поскольку современные МРЛС сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн оснащаются фазированными антенными решетками (ФАР), чаще всего проходного типа, то задача увеличения противопомехового канального ресурса в таких системах наиболее актуальна. Одним из направлений решения данной задачи является конструктивное объединение (интеграция) основной и компенсационных подрешеток в общем раскрыве ФАР. Данное решение требует незначительной программно-аппаратной доработки образца, заключающейся в применении системы дополнительных облучателей с цифровым выходом, расположенных за основным полотном ФАР, что является более экономичным в сравнении с использованием множества вспомогательных малоразмерных компенсационных ФАР. В статье приводится сравнительная оценка эффективности функционирования подсистемы автоматической компенсации помех с подрешетками компенсационных каналов интегрированных в основную ФАР и автокомпенсатора помех с множеством малоразмерных компенсационных решеток. Исследование проводилось методами компьютерного моделирования на имитационной программной модели функционирования подсистемы автоматической компенсации помех МРЛС с ФАР при воздействии группы БпЛА - носителей станций постановки помех. Результаты моделирования показали возможность увеличения противопомехового канального ресурса при реализации в МРЛС предложений, а также рост показателя помехоустойчивости в 1,02…1,23 раза по сравнению с МРЛС, оснащенной малоразмерными ФАР компенсационных каналов.

Физико-математическое моделирование нестационарных обменных процессов в зоне взаимодействия разнородных вод в устьях рек пока остается проблематичным. Поэтому в работе предложена и апробирована методика оценки разнонаправленных расходов воды, тепла и солей в этой зоне по натурным данным. Для этого была разработана программа, рассчитанная на многолетние экспедиционные исследования, выполнены натурные измерения в 2017-2021 гг., разработаны алгоритм и программа расчета, выполнено апробирование методики количественной оценки составляющих обменных процессов по данным натурных исследований в 2019 г. в устье р. Черной, в зоне взаимодействия речной и распресненной воды Севастопольской бухты. В статье представлена методика и приводится пример оценки водо-, соле- и теплообмена для репрезентативной экспедиции, выполненной при средних гидрометеорологических условиях в период межени. Расчеты сделаны аналитическим методом, с помощью стандартных программ, и графическим методом, путем графической интерполяции и планиметрирования площадей. Расхождения между результатами, полученными разными методами, составляли 2-7 %, что свидетельствует о возможности применения данной методики для обработки многолетнего массива данных с достаточной точностью. Предлагаемый метод количественной оценки составляющих обменных процессов по натурным данным может быть использован в любом створе разнотипных устьев рек для балансовых расчетов, прогнозирования возможных изменений их состояния и прилегающих частей моря под влиянием природных и антропогенных факторов, а также для калибровки и верификации моделей.

Изменение климата - одна из важнейших глобальных проблем 21 века. Территория России расположена в зоне значительных наблюдаемых и прогнозируемых климатических изменений. Достижение углеродной нейтральности России к 2060 году требует разработки национальной системы мониторинга выбросов и поглощения парниковых газов. Для достижения этой цели Министерство науки и высшего образования запустило пилотную программу по созданию национальной сети углеродных полигонов. Ст. Петербургский государственный университет совместно с Главной геофизической обсерваторией имени Воейкова разработали концепцию Ладожского углеродного полигона, целью которой является изучение потенциала поглощения (или секвестрации) парниковых газов лесными экосистемами, характерными для Северо-Запада России. Развитие этого проекта предполагает создание лесной углеродной фермы (nature-based solutions). Исходя из предположения, что территории лесных массивов, ранее входившие в состав государственных сельскохозяйственных угодий Ленинградской области, могут быть использованы для создания углеродных ферм (облесение, увеличение поглощения углерода за счет изменения землепользования), была проведена оценка поглощения CO2. Для общей площади лесных углеродных ферм, равной 677,9 · 103 га, она была оценена в 3700 ± 1900 кт CO2/год или (1000 ± 520) · 106 кг/год. Показано, что поглощение CO2 такими углеродными фермами может компенсировать до 20% общего объема выбросов CO2 в Ленинградской области и не более 8% общего объема выбросов CO2 в объединенном регионе, состоящем из Ленинградской области и Санкт-Петербурга. Экономический эффект от функционирования лесных углеродных ферм может быть достигнут только в долгосрочной перспективе. При текущем уровне цен за тонну CO2 (35 долларов США/ (т CO2)), 1 гектар лесной углеродной фермы принесет доход в размере 9500 долларов США в течение 75 лет. Это определяет экономическую целесообразность создания углеродных ферм, что также обусловлено потенциалом производства на их основе углеродных единиц, которые будут либо продаваться на углеродных биржах, либо учитываться как результаты деятельности, направленной на сокращение выбросов углерода.

Информации о пожароопасных ситуациях, циркулирующей в контурах систем контроля и управления кораблём ВМФ и уровня технологий искусственного интеллекта, вполне достаточно, чтобы разработать научно-методический аппарат обнаружения пожароопасных ситуаций в корабельных помещениях, определения места их возникновения и факторов пожара, прогнозирования развития пожароопасной ситуации и разработать комплекс технологических решений с применением искусственного интеллекта для получения обоснованных рекомендаций по локализации и тушению пожаров на кораблях ВМФ. Это позволит значительно сократить время обнаружения источников возгорания, дать достоверную информацию о пожароопасной обстановке, спрогнозировать развитие пожара в корабельных помещениях и оперативно организовать борьбу с корабельным пожаром до возникновения критических пожароопасных факторов и ущерба кораблю, здоровью и жизни личного состава. Технологии искусственного интеллекта являются эффективным средством решения сложных плохо формализуемых задач. К этому классу традиционно относятся задачи классификации, кластеризации, аппроксимации многомерных отображений, прогнозирования временных рядов, нелинейной фильтрации, управления сложными технологическими объектами. Анализ пожарной опасности технологических процессов, работы корабельных систем и технических средств показал, что одним из наиболее перспективных путей разрешения системного противоречия в обеспечении пожарной безопасности является использование технологий искусственного интеллекта. Необходимость разработки интеллектуальных систем обеспеченья живучести на кораблях ВМФ обусловлена необходимостью повышения эффективности руководства при борьбе за живучесть в ряде аварий и катастроф. Описаны примеры влияния различных факторов на ведение борьбы за живучесть при возникновении аварий. Определена роль интеллектуальных систем обеспеченья живучести в составе систем кораблей и судов. Обоснована необходимость внедрения таких систем. Разрабатываемые в настоящее время интеллектуальные системы обеспечения живучести на кораблях ВМФ призваны оказывать помощь командному составу кораблей и судов в своевременности и обоснованности принятия решений, что позволит повысить эффективность борьбы за живучесть.

Анализ состояния исследований показал, что в настоящее время восстановительная механотерапия широко применяется для реабилитации больных с функциональными нарушениями опорно-двигательной системы, вызванными последствиями сосудистых заболеваний, нарушений нейрорегуляции двигательной активности, травм и патологии опорно-двигательного аппарата. В восстановительной механотерапии чаще всего использую роботы последовательной структуры, которые обладают необходимой рабочей областью, но при этом имеют низкую грузоподъёмность, в результате чего приходится масштабировать систему. Отличным решением для реализации механотерапии на основе робототехнических средств являются роботы параллельной структуры. В статье представлены структура и модель в двух вариантах исполнения: одномодульный роботизированный комплекс (РТК) для реабилитации одной конечности и двухмодульный роботизированный комплекс для реабилитации обеих конечностей. Каждый модуль включает активный 3-PRRR манипулятор для перемещения стопы пациента и пассивный ортез на базе RRR механизма для поддержки нижней конечности. На основе клинических аспектов в области реабилитации сформулированы требования к разрабатываемому РТК для реабилитации нижних конечностей с учетом антропометрических данных пациентов. Разработана математическая модель, описывающая зависимость положений звеньев активных и пассивных механизмов двух модулей от углов в шарнирах пассивного ортеза с учётом вариантов креплений кинематических цепей активных манипуляторов к подвижным платформам и их конфигураций. Разработан метод параметрического синтеза гибридной робототехнической системы модульной структуры с учётом сформированных уровней параметрических ограничений в зависимости от эргономичности и технологичности конструкции на основе критерия в виде свёртки, включающей два компонента, один из которых основан на минимизации недостижимых точек траектории с учётом особенностей антропометрических данных, а другой - на компактности конструкции. Разработан цифровой двойник РТК и подвесной предохранительный механизм в составе РТК с использованием средств CAD/CAE системы NX. Проектирование пассивного RRR механизма выполнено путем реверсивного инжиниринга с использованием 3D сканирования. Представлены результаты математического моделирования, а также результаты анализа.

Опыт современных боевых действий инициировал высокую актуальность задач оценки динамики изменения во времени характеристик групп (скоплений) объектов интереса на местности с воздуха. Активное развитие беспилотной авиации, в том числе в составе групп, представляет новые возможности периодического мониторинга местности с решением задач обнаружения и распознавания скоплений объектов интереса в динамике. В статье проведен анализ возможности использования теории сходства для решения задач оценки сходства видов вооружений, военной и специальной техники по характеру распределения в различных скоплениях, в том числе в различных геофизических условиях. Показано, что динамика объектов может быть установлена регулярным мониторингом местности с определением для скоплений различных мер сходства и различия. При этом доказана применимость хорошо себя зарекомендовавших статистических методов исследования биоразнообразия, разработанных в биологии для оценки разнообразия популяций, их сложности, схожести, взаимоотношений и др. Приведены характеристики видового разнообразия важнейших детерминированных скоплений войск и техники стран НАТО. Работоспособность предлагаемого подхода продемонстрирована на примере воздушной разведки условного района с распознаванием динамики пяти видов скоплений, включающих различные типы ВВСТ, личного состава и средств инженерного оборудования. Даны общие рекомендации по проведению соответствующих оценок и принятию решений. Рекомендованы к применению следующие основные меры сходства: коэффициенты сходства Жаккара - для определения меры сходства скоплений по входящим в их состав видам образцов ВВСТ (автомобилей, танков, орудий, бронемашин и др.); индекс Маргалефа для определения количества видов ВВСТ в общем количестве объектов ВВСТ в скоплении; обобщенная мера разнообразия по Шеннону - для оценки разнообразия видов в скоплении; индекс доминирования Симпсона - для определения доминирующего вида ВВСТ в скоплении; коэффициент Серенсена-Чекановского - для определения степени встречаемости выбранного вида образцов ВВСТ в скоплении. Полученные результаты целесообразно использовать в многокритериальных задачах предполетного и оперативного планирования групповых действий беспилотных летательных аппаратов в интересах мониторинга контролируемой территории с учетом требуемого графика получения достоверной информации.

В современном мире все более явно проявляется понимание того, что одним из важнейших факторов успешной конкурентной борьбы становятся человеческие ресурсы, а построение адекватного требованиям времени механизма управления человеческими ресурсами позволяет максимально полно задействовать данный фактор конкурентоспособности предприятия. На основе факторного и структурно-логического анализа выделен комплекс целей управления человеческими ресурсами и соответствующих им объектов управления. Предложен авторский подход к построению комплекса подсистем механизма управления человеческими ресурсами. В качестве базового критерия выделения подсистем управления использован многофакторный подход к пониманию места и роли человеческих ресурсов в экономике и обществе. Предложено поэлементное наполнение трех основных подсистем механизма управления человеческими ресурсами, отражена их взаимосвязь между собой, а также их взаимодействие с основными подсистемами кадровой политики, представляющей собой особую форму реализации механизма управления человеческими ресурсами. Дано понятие «единого кадрового цикла», раскрыта его роль в кадровой политике и механизме управления человеческими ресурсами в целом. Отмечена важность таких инструментов управления человеческими ресурсами, как управление профессиональным ростом и профессиональным развитием работников, которые одновременно являются и наиболее сильными мотивами к саморазвитию персонала предприятий и организаций. Отмечена важность мотивационных аспектов и необходимость уделения дополнительного внимания методам нематериальной мотивации в управлении человеческими ресурсами. Показано значение кадрового резерва для успешного управления человеческими ресурсами, выделены основные недостатки в его формировании. Сделаны выводы о необходимости адаптации существующих на предприятиях и в организациях механизмов управления человеческими ресурсами к современным условиям ведения бизнеса и хозяйствования.

Целью исследования является разработка способа взаимодействия судна с подводным грузом для его приема и транспортировки. В статье представлены результаты создания комплекса подъема подводного груза на судно-носитель. Облик комплекса формировался на основе оценки возможных технических решений, проведения теоретических расчетов и моделирования. Выполнен анализ предыдущего опыта создания аналогов. Для стыковки с подводным грузом с судна-носителя опускается на четырех точках подвеса специальный приемный модуль, причем выбор сделан в пользу схемы тросового подвеса. Разработаны четыре механизма, составляющие основу комплекса - механизм подъема, механизм компенсации, механизм демпфирования и механизм фиксации. Основу механизма подъема составляют лебедки с электроприводом, использующие электрические асинхронные двигатели с векторным управлением. Канат механизма подъема заведен через полиспаст к грузу. Для компенсации возмущений, вызванных качкой судна-носителя, в разрыв канатной линии включена гидропневматическая система, которая парирует возникающие динамические нагрузки путем перемещения штоков гидроцилиндров. Механизм демпфирования поглощает энергию соударения платформы спускаемого модуля с корпусом судна-носителя в режиме причаливания. Механизм фиксации обеспечивает надежное крепление спускаемого модуля с подводным грузом или без него в походном положении с корпусом судна носителя. Модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором получена из обобщённой схемы, путем замыкания обмоток ротора накоротко. Предусмотрен частотный способ управления, за базовый вектор принят вектор потокосцепления ротора. В модели тросового подвеса учтена его деформация при движении в процессе эксплуатации. Модель механизма компенсации создана на основании адиабатического процесса в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством. В ходе расчетов и моделирования параметры узлов и механизмов подобраны таким образом, что обеспечиваются технически реализуемые условия функционирования комплекса. При этом ограничены нагрузки на тросовую систему и исключены ее провисания, ход каретки компенсатора минимизирован. В результате был получен квазиравномерный подъем подводного груза с незначительными колебаниями скорости при качке судна-носителя.

Прошедший в Санкт-Петербурге Общероссийский форум «Стратегическое планирование в регионах и городах России: приземляя стратегии, укрепляя сотрудничество» (30-31 октября 2023 г.), а за ним и VII Общероссийский форум стратегического развития «Города России: новые рубежи» (16-17 ноября 2023 г.) в Екатеринбурге подтвердили, что в настоящее время развитие городских агломераций рассматривается как одно из стратегических направлений пространственного развития страны и что феномен агломерации - реальность современного мирового и отечественного развития. Генеральной линией обоих форумов, по сути, стала тема развития агломераций на основе долгосрочных планов социально-экономического развития крупных и крупнейших городских агломераций (ДПР городских агломераций) на основе утвержденных Министерством экономического развития Российской Федерации 26 сентября 2023 г. Методических рекомендаций об их разработке, которые содержат подробное описание этапов разработки данного документа, при этом источники финансирования мероприятий ДПР городских агломераций обозначены не столь четко. Вместе с тем есть примеры выделения средств из федерального бюджета на условиях софинансирования из региональных бюджетов на реализацию мероприятий, как минимум, пяти мастер-планов пространственного и социально-экономического развития до 2030 г.: Южно-Сахалинской, Улан-Удинской, Северобайкальской, Читинской и Тындинской городских агломераций, правила разработки которых отсутствуют, как и нормативный статус этих документов территориального планирования. В 2020-2021 гг. Правительство РФ утвердило перечень сельских агломераций, а с 2023 г. началась реализация инициативы по развитию опорных населенных пунктов и прилегающих к ним территорий, которые вместе образуют сельские агломерации; всего будут разработаны планы поддержания 1,8 тыс. агломераций, рассчитанные до 2030 г., что должно комплексно решить вопросы улучшения качества жизни населения и положительно сказаться на снижении темпов миграции в крупные города. Авторы считают, что необходим единый документ территориального планирования агломерации и в настоящей статье обосновывают свою точку зрения.

Автор статьи акцентирует внимание на сфере уголовно-правовой статистики как направлении прокурорской деятельности, активно развивающемся в последние годы. На современном этапе уголовно-правовая статистика, вобравшая в себя достижения многих наук, представляет собой разветвленную систему возможностей, широко используемых для повышения эффективности правоприменительной деятельности прокуратуры. Статья посвящена рассмотрению вопросов, связанных с этапизацией формирования уголовно-правовой статистики как направления прокурорской деятельности, что, по мнению автора статьи, необходимо для анализа и оценки результатов такой деятельности.

В статье приведены результаты исследований по применению соотношения химического потребления кислорода (ХПК) и концентраций взвешенных веществ (ВВ) для контроля последствий сброса сточных вод города Архангельска в протоку Кузнечиха в дельте реки Северная Двина. Показано, что параметр ХПК/ВВ отражает особенности разбавления сточных вод при наличии влияния природных поверхностных вод с повышенным содержанием взвеси. Медиана этого параметра для фонового створа в протоке Кузнечиха составила 4,99, для очищенных сточных вод – 7,27 и для контрольного створа – 3,73. Сделано предположение, что за счет влияния более мутных вод боковых притоков Кузнечихи содержание органической взвеси в разбавляемых стоках становится меньше по сравнению с содержанием минеральной взвеси. В сточных водах в отличие от речных вод взвешенные вещества формируются в основном за счет вклада нерастворимых органических веществ. Рекомендовано использование рассматриваемого параметра для контроля сточных (дренажных) вод, образующихся при использовании карьеров для добычи алмазов, золота, песка, других полезных ископаемых и захоронения (складирования) различных отходов.

Исследования проводили на травянистых растениях: овсе посевном, редьке посевной, выращенных на пробах почв с двух снеговых полигонов, различающихся по годам использования. Чувствительность растений на загрязнения из почвы определяли по результатам всхожести семян, морфометрического анализа: длины корней, длины гипокотиля, длины всего растения, а также ряду биохимических показателей: концентрации продуктов перекисного окисления липидов, содержанию пигментов фотосинтеза и фенольных соединений. В пробах почвы методом химического анализа были измерены концентрации тяжелых металлов: Cu, Ni, Co, Cr, Pb, Cd, Mn, Fe. Чувствительность по большинству изученных показателей у овса посевного оказалась больше, чем у редьки посевной, к действию почвы со Старого снегового полигона относительно контроля по сравнению с действием почвы с территорий полигона у озера Песьяное.