Preview

Системный анализ и прикладная информатика

Расширенный поиск
№ 1 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/2309-4923-2019-1

Системный анализ

4-8 761
Аннотация

Представлены результаты корреляционного анализа причин дорожно-транспортных происшествий в условиях современного такого современного мегаполиса, как г. Минск. Выявлены наиболее частые причины дорожно-транспортных происшествий, включая наезды на пешеходов по вине водителей (23,7%), столкновение на перекрестках (11,7%), инциденты на регулируемых (12,2%) и нерегулируемых (16,3%) пешеходных переходах, а также на проезжей части (43,34%). Исследована зависимость транспортных инцидентов от времени суток, дня недели и месяца года. Показаны периоды, когда дорожно-транспортные инциденты происходят с 3.00 до 6.00 ч, с 15.00 до 18.00, а также с 21.00 до 24.00 в понедельник, пятницу и воскресенье в январе, марте, июне, сентябре, октябре и ноябре. Методы корреляционного и множественного регрессионного анализа могут быть основой превентивного управления безопасностью дорожного движения в условиях современного мегаполиса.

9-14 662
Аннотация

В работе предложена математическая модель, описывающая динамику метаболического процесса образования молока в вымени коровы в зависимости от значения промежутка времени, прошедшего с момента окончания последнего доения. Интенсивность процесса образования молока в вымени коровы, а, следовательно, и ее молочная продуктивность, зависит, в том числе, от оптимального выбора кратности доений в сутки с определенными интервалами времени между доениями. Предлагаемая модель позволит учитывать данные факторы при анализе и оптимизации условий содержания молочного стада крупного рогатого скота (КРС). Результаты исследований применимы при диагностике состояния коровы, при сравнительной оценке эффективности кратности доения и т. д. Коэффициент детерминации, при использовании в качестве модели апериодического звена, составил 0,82. Преимуществом предлагаемого подхода к идентификации биологического объекта – коровы – является использование методики пассивного эксперимента на основе статистической обработки массивов экспериментальных данных по надоям, регистрируемых современными информационными системами управления стадом КРС на действующих молочно-товарных комплексах.

Роботы, мехатроника и робототехнические системы

16-24 1313
Аннотация

При значительным развитии полупроводниковой техники, создающей миниатюрные устройства с мощной способностью в обработке данных и обладающими сетевыми возможностями, в настоящее время Интернет вещей (Internet of Things) (IoT) стал одной из самых горячих тем в промышленности и в коммуникации. Идея IoT состоит в том, чтобы постоянно соединять физические объекты, такие как микроволновая печь, двери, отопительные приборы, освещение, холодильники и так далее-все, что среди нас. Техническое понятие IoT позволяет этим различным физическим объектам быть представленными информацией о себе за счет сигналов датчиков и хранить эту информацию на сервере. Промышленный Industrial IIoT должен объединить различные технологии, чтобы улучшить коммуникации от машины к машине. У каждого из промышленных элементов IoT есть свои собственные коммуникационные требования, которые характеризуют надежность и качество обслуживания (QoS). Согласно развитию промышленной автоматизации, промышленный Интернет вещей IIoT широко используется на “умных” предприятиях, чтобы собрать данные, обработать их и оптимально управлять производством. Один из самых важных компонентов IIoT-беспроводная сеть датчиков, которую легко развернуть в уже имеющихся производственных условиях для решения большого количества задач, таких как контроль хода производственного процесса и контроль окружающей среды.

В статье сосредоточено внимание на 3D-навигации мобильного робота в 5G-коммуникации совместно с сетью датчиков для планирования пути робота. Мобильный робот может быстро перемещаться в трехмерной (3D) внутренней промышленной среде для решения многих задач, таких как мониторинг возможных поломок оборудования на предприятии [3], сбор данных и их передача по каналам беспроводной связи [4], решение транспортных задач [5].

Управление техническими объектами

26-34 2920
Аннотация

В статье даётся классификация основных компонентов систем беспилотного летательного аппарата (БЛА), даётся обоснование фильтру Калмана и необходимость использования его для точного получения координат беспилотных летательных аппаратов. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) все чаще используются в военных и научных исследований. Некоторые миниатюрные БПЛА полагаются полностью на глобальной системе позиционирования (GPS). GPS уязвим для случайного или преднамеренного вмешательства что может привести к его сбою. Для БПЛА, полагающихся исключительно на GPS для навигации такое событие может быть катастрофическим. В настоящем документе предлагается расширенный подход фильтра Калмана для оценки местоположения БПЛА, когда его GPS-соединение потеряно. Приводится альтернативное использование частичного фильтра. В конце делается вывод о необходимых направлениях дальнейших научных исследований.

35-40 744
Аннотация

Рассматривается задача оценивания информации, содержащейся в случайных сигналах, поступающих от различных источников – измерителей. При этом предполагается, что измерители являются дискретными и описываются, как и исходный оцениваемый процесс, дискретной математической моделью в виде разностных уравнений. В качестве алгоритма оценивания рассматривается дискретный фильтр Калмана, который в общем случае при неадекватности математических моделей реальным процессам может давать искаженную информацию. Для повышения точности оценивания предлагается применять комплексирование всех возможных измерителей с введение дополнительной априорной информации с помощью системы нечеткой логики. При этом переход от полученных расчетным путем вероятностных характеристик оцениваемого процесса к функциям принадлежности нечеткой логики предлагается производить на основе выходных параметров фильтра Калмана с помощью нормировки апостериорной плотности вероятности. Данный подход позволяет повысить точность оценивания, так как учитывает дополнительную информацию и комплексную её обработку.

41-49 2493
Аннотация

Рассматривается усовершенствованный вариант алгоритма, реализующего метод пропорциональной навигации для наведения зенитных управляемых ракет в ограниченном секторе углового сопровождения, связанного с линией визирования аэробаллистической цели и обеспечивающие устойчивое наведение ракеты с максимальными углами упреждения, не превышающих предельно допустимых. Приводятся аналитические выражения, описывающие алгоритм формирования команд управления и сигналов коррекции, адаптивных к параметрам движения, реализующий сопровождение и наведение ракеты в широком диапазоне дальностей, высот и скоростей движения объекта перехвата. Представлены результаты математического моделирования задачи пространственного перехвата аэробаллистической цели, а также сравнительный анализ и предварительная оценка точности наведения существующих классических и модифицированных вариантов метода пропорциональной навигации.

50-57 1859
Аннотация

Предложены способы редуцирования моделей объектов управления, содержащих колебательные и форсирующие звенья, основанные на использовании модуля квадратного уравнения и коэффициента разложения, делающих их дискриминант равным или больше нуля. Способы позволяют учитывать изменения коэффициентов передачи в процессе редуцирования моделей объектов и провести предельное упрощение квадратных уравнений колебательных и форсирующих звеньев. Порядок редуцированных моделей объектов уменьшается, а их работа близко совпадает с исходной моделью. При этом значительно упрощается синтез корректирующих устройств, работа которых в составе систем управления осуществляется с перерегулированием (не превышающим 10–17%), которое может быть уменьшено выбором общего коэффициента усиления системы. Приведены примеры редуцирования реальных моделей объектов управления, синтеза цифровых корректирующих устройств и проверки их работы путем моделирования.

Обработка информации и принятие решений

59-65 683
Аннотация

Исследованы возможности использования математических моделей теории очередей с целью управления в реальном времени моделируемыми ней процессами дискретных производств. В качестве модельного примера рассматривалась система управления перестановками предметов обслуживания в очередях. Для анализа были использованы методы расчета управляемых BMAP систем и методы теории восстановления на периодах занятости для очередей с вакансиями требований.

В результате исследования выяснено, что математическое моделирование в теории очередей может быть использовано для имитационного моделирования дискретного производства с целью проектирования и производственного анализа, но не может быть использовано для управления моделируемыми процессами в реальном времени.

Защита информации

67-72 950
Аннотация

Получено выражение для оценки достоверности информации при ее передаче по квантово-криптографическому каналу связи, содержащему счетчик фотонов с мертвым временем. По результатам математического моделирования установлены зависимости достоверности принятых данных от среднего времени однофотонной передачи информации. Выполненные исследования показали, что с ростом среднего времени однофотонной передачи информации эти зависимости растут, достигая насыщения. Причем прочих равных параметрах с ростом средней длительности мертвого времени продлевающегося типа насыщение происходит при больших значениях среднего времени однофотонной передачи информации.



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


ISSN 2309-4923 (Print)
ISSN 2414-0481 (Online)