Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск
№ 10 (2018)
Скачать выпуск PDF

КОНТРОЛЬ

6-10 80
Аннотация
В статье рассматривается технологический процесс изготовления разделенной на ячейки кристаллической пластины, каждая ячейка которой содержит некоторое фиксированное число элементов микромеханических гироскопов. Показано, что на основе общей идеологии математической теории планирования оптимального регрессионного эксперимента, при использовании в качестве основы модели регрессии на базис выборочных главных компонент, а в качестве критерия - количества информации по Шеннону, можно оценить информативность ячеек кристаллической пластины. Упорядочивание ячеек по информативности, в свою очередь, дает возможность ускорить процесс отбраковки микроэлектронной продукции. Рассмотрен численный пример, основанный на реальной выборке микроэлектронной продукции. Предлагаемая методика может быть использована как в процессе наладки производственного процесса, так и в отбраковке выпускаемой продукции, когда дальнейшая настройка оборудования уже невозможна.
11-16 62
Аннотация
Показано, что обеспечение качества блочно-модульных электронных систем достигается на основе достоверности контроля. В практике разработки и производства программируемых блочно-модульных контроллеров необходимо обеспечить контроль и диагностику в полном объеме на всех этапах жизненного цикла. Приведены новые результаты по созданию необходимых средств для автоматизированных систем контроля серийно-способных контроллеров. Такие системы могут использоваться при предварительных и приемочных испытаниях, а также в процессе настройки и регулировки на производстве. Для функционально полных наборов модулей (электронных панелей) разработаны алгоритмические, программные и аппаратные средства автоматизированной системы контроля. Разработка выполнена для контроллеров управления электроприводом, но может использоваться и в других областях. Приведены особенности структурных и схемных решений, а также компоновка автоматизированной системы контроля.
17-24 95
Аннотация
Аддитивные технологии сегодня - это один из наиболее динамично развивающихся видов «цифрового» производства. Они позволяют добиться ускорения решения задач подготовки и настройки производства и уже активно применяются при изготовлении готовой продукции. Аддитивные системы можно отнести к классу промышленных роботов (ПР). На их базе появляется возможность организации комплексов с функцией быстрой настройки и переналадки, предназначенных, в частности, для выстраивания в гибкие автоматизированные линии аддитивного производства. Наибольшая эффективность автоматизации послойного синтеза с применением ПР может быть достигнута при реализации всеобъемлющего подхода к созданию и внедрению системы обеспечения качества, учитывающей особенности структуры и механизмы работы аддитивной установки. Для управления качеством послойного синтеза посредством системы управления аддитивной установки необходимо учитывать конструкционные особенности 3D-принтера. Немаловажную роль в работе аддитивных установок играют свойства полимеров, применяемых при объемной печати, которые оказывают влияние на качество итогового изделия.

ИЗМЕРЕНИЯ

25-29 89
Аннотация
Методология поверки вольтметров и амперметров предполагает проверку определенных интервалов на шкале прибора, что занимает достаточно большое количество времени у инженера-поверителя. Исследование выявило повторяющиеся зависимости основных погрешностей калибруемого прибора от времени его поверки. Также можно внести дополнения и уточнения в методику поверки для измерения не всего интервала на шкале прибора, а лишь той его части, которая наиболее подвержена погрешности. Главной целью исследования стало совершенствование шкалы вольтамперметра на основании полученных показаний при поверке в компании ООО «Техпри-бор» в период работы в поверочной лаборатории с 2016 по 2018 гг. В ходе изучения калибровочных графиков были выявлены скачки погрешностей в сегменте от 40 до 90 В. Предполагается, что увеличение относительной погрешности в этом интервале может быть учтено для усовершенствования методики поверки аналоговых приборов. Отмеченный интервал должен проверяться на каждой отметке шкалы, на каждом пределе.

ТЕХНОЛОГИЯ

30-38 87
Аннотация
Оценка прибора с точки зрения безопасности, функциональности и надежности является базовой при анализе качества бытовой техники. Актуальность темы обусловлена тем, что нормативная документация регламентирует требования к приборам, но отсутствуют методики оценки с точки зрения их технического совершенства. Новизна темы заключается в том, что разработанная методика позволяет оценить технический уровень продукта, выявить его сильные и слабые стороны с учетом коэффициентов весомости показателей, рассчитанных согласно потребительским свойствам и техническим характеристикам приборов. В связи с этим авторами статьи поставлены следующие задачи: разработать реестр потребительских свойств с развернутой номенклатурой показателей оценки технического уровня продукта согласно нормативной документации, рассчитать коэффициенты весомости для каждого уровня потребительских свойств, определить метод измерения каждого показателя, разработать модель оценки технических свойств и шкалу оценки технического уровня. Разработанная авторами статьи методика применена к стиральным машинам, как одной из разновидностей электромеханической бытовой техники. В ходе исследования произведена оценка ряда стиральных машин, выявлена продукция с низким техническим уровнем, требующая доработки. Применение описанной в статье методики дает возможность производственным предприятиям анализировать качество производимой продукции с точки зрения безопасности, функциональности и надежности, выявлять параметры с наиболее низкими техническими показателями, нуждающимися в доработке и усовершенствовании.

МАТЕРИАЛЫ

39-43 168
Аннотация
Применение гидроксида алюминия в качестве наполнителя в композиционных материалах делает их негорючими. При теплопроводности таких композиций выше 1 Вт/(мК) они могут использоваться в качестве теплопроводных изолирующих и негорючих покрытий в силовой электронике. В работе исследована теплопроводность композиций на основе диметилсилоксана с наполнителем из порошков гидроксида алюминия различной дисперсности в диапазоне температуры от 25 до 200 °С в зависимости от объемного содержания наполнителя. При объемном содержании наполнителя до 60% существенных различий в значениях теплопроводности образцов с порошками исследованных фракционных групп не выявлено. При объемном содержании наполнителя более 40% теплопроводность композиции при комнатной температуре превышала 1 Вт/(мК). В работе показано, что модифицированная авторами формула Бургера оказалась достаточно универсальной для расчетных оценок теплопроводности материалов с различными наполнителями в широком диапазоне значений их объемного содержания.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

44-49 76
Аннотация
Рассмотрены основные этапы жизненного цикла электронных технических средств автоматизации электропривода с точки зрения полноты внедрения цифровых технологий. Для достижения результативности сквозного цифрового процесса разработки и производства программируемых контроллеров для электропривода выполнен краткий анализ моделей, методов и инструментов. Предложены подходы к формированию вариантов базовой структуры контроллера, созданию цифровой модели (прототипа) контроллера, обеспечению проектирования с учетом технологии, совершенствованию процессов монтажа печатных плат на автоматической линии в соответствии с концепцией «Индустрия 4.0», функциональному контролю, диагностике и испытаниям. Предложено поэтапно реализовывать преемственность первичной цифровой модели. Изложенные материалы подтверждены примерами создания программируемых контроллеров для комплектных устройств электроприводов переменного тока, применяемых в шагающих экскаваторах, экскаваторах на гусеничном ходу и в тяговых электроприводах для автосамосвалов БелАЗ.

ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

50-57 87
Аннотация
Последние два десятка лет фокус научных исследований в области передачи и обработки информации находится в таких разделах квантовой оптики, как квантовые вычисления и квантовая криптография. Основу для них создало открытие в 1960-х гг. особого вида излучения - пучков с парами связанных или запутанных фотонов. К сожалению, работ, посвященных экспериментам с запутанными фотонами, в России незаслуженно мало, поэтому предлагаемая статья важна с методической точки зрения. Описанную установку, построенную на компонентах отечественного производства, можно использовать как прототип для постановки учебных демонстрационных и лабораторных практикумов. В результате проделанной работы успешно создан источник запутанных фотонов на основе кристалла бета-бората бария. Следует отметить, что в кристалле второго типа возникают пары запутанных фотонов не только по отношению к направлениям и частотам, но и по отношению к двум ортогональным поляризациям. Такой источник дает возможность ставить эксперименты, подобные мысленному опыту Эйнштейна - Подольского - Розена в интерпретации Бома, и пригоден для эксперимента по проверке неравенства Белла. В статье рассмотрена практическая значимость явления генерации запутанных фотонов для целей квантовой криптографии, описано явление спонтанного параметрического рассеяния и создание источника запутанных пар фотонов на его основе, подробно описаны экспериментальная установка и результаты опыта по генерации коррелированных фотонных пар, запутанных по отношению к направлениям и частотам, представлен результат эксперимента по наблюдению корреляции во временах регистрации пар запутанных фотонов.
58-65 69
Аннотация
Управление качеством интерактивных электронных технических руководств по эксплуатации и ремонту авиационной техники рассматривается как последовательный процесс итеративных процедур оценивания и улучшения качества указанных информационно-программных средств логистической поддержки. Научная новизна исследования заключается в том, что научно-методическая концепция менеджмента качества интерактивных электронных технических руководств по эксплуатации и ремонту авиационной техники за счет применения процессного подхода к рассмотрению жизненного цикла указанного вида техники позволяет развить методологический аппарат разработки и совершенствования интерактивных электронных средств поддержки обслуживания авиационной техники путем систематизации и рационализации способов, приемов, методов повышения его результативности. Базовым конструктивом предлагаемой научно-методической концепции выступает двухуровневое представление качества рассматриваемых интерактивных электронных технических руководств. Принимая во внимание связь возможностей программно-технологической платформы создания интерактивных электронных технических руководств и контент-репрезентационных возможностей по логистической поддержке эксплуатантов, представляется рациональным рассматривать качество указанных программно-информационных продуктов на двух уровнях представления: предметно-логическом и информационно-технологическом.
66-74 69
Аннотация
Определяющее значение логичности изложения, релевантности и наглядности представления предметного контента для обеспечения качества интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР) по эксплуатации и ремонту авиационной техники объективно требует разработки методического инструментария контроля и управления его потребительскими свойствами. В качестве такового может выступать метод логических схем предметного контента (ЛСПК) для технических систем, которые строятся на основе синтеза признаков распознавания. Указанные схемы представляют собой сетевое описание многоуровневой декомпозиции сложных образцов авиационных технических систем в рациональной последовательности их осмотра, проверки и освоения. Предлагаемый метод обеспечения качества разрабатываемых ИЭТР способствует достижению нового уровня разработки предметного материала по эксплуатации, ремонту авиационной техники для интерактивных электронных руководств за счет дополнения научно-методического аппарата такой разработки инструментарием его обобщения и структуризации в виде логических схем последовательности проверок (работ). В состав метода логических схем предметного контента для обеспечения качества разрабатываемых интерактивных электронных технических руководств включены: метод синтеза логических схем предметного контента эксплуатации и ремонта авиационной техники, базовая последовательность этапов разработки электронного контента на базе логических схем предметного контента; практические рекомендации по программной реализации электронного контента в интерактивных электронных технических руководствах.
75-79 75
Аннотация
В цифровых телекоммуникационных системах для увеличения помехоустойчивости при заданных требованиях к скорости передачи и кодирования предлагается применять дополнительное кодирование, названное авторами ортогональным. Рассмотрен способ генерирования ортогональных кодов как частного случая сверточных кодов, показан алгоритм синтеза квадратных матриц, являющихся базисом для построения кодов, и представлены основные характеристики некоторых матриц, синтезированных в соответствии с разработанным алгоритмом. В работе изложены основные соотношения для ортогонального кодирования и приведены свойства системных и обратных матриц. Благодаря характеристическим особенностям матриц возникает дополнительный выигрыш в отношении сигнала к шуму из-за эффективного применения энергии передаваемых символов, поскольку для передачи одного символа используется энергия ряда символов.
80-85 69
Аннотация
В цифровых телекоммуникационных системах для увеличения помехоустойчивости при заданной скорости передачи предлагается применять разработанное авторами дополнительное ортогональное кодирование, являющееся частным случаем реализации сверточного кодирования над полем рациональных чисел. Проведено исследование характеристик помехоустойчивости при передаче сигналов по каналам с аддитивным белым гауссовским шумом и по многолучевым каналам с замираниями при применении ортогональных кодов вместе с корректирующими как блоковыми, так и сверточными. Показано, что потери полезного сигнала могут быть значительно снижены благодаря применению ортогонального кодирования. С увеличением порядка матриц, на основании которых построены ортогональные коды, увеличиваются и значения энергетического выигрыша. Благодаря применению предложенного авторами ортогонального кодирования требуемое качество передачи обеспечивается при меньших энергетических затратах. Существенный выигрыш в отношении сигнал/шум (для каналов с аддитивным белым гауссовским шумом - до 6,4 дБ, для многолучевых каналов с замираниями - до 22,74 дБ), получаемый по причине более эффективного использования энергии передаваемых сигналов, достигается без увеличения сложности и стоимости приемо-передающей аппаратуры.
86-92 181
Аннотация
В статье рассмотрена задача конструирования адаптивного пропорционально-интегрально-дифференцирующе-го (ПИД) регулятора на базе нейронной сети Хопфилда для линейного динамического объекта 2-го порядка. Используется описание объекта в виде дискретной передаточной функции, коэффициенты которой определяются с помощью нейронной сети, минимизирующей невязку выходов объекта и модели. Нейронная сеть обрабатывает текущие и задержанные входные и выходные сигналы объекта, выдавая на выходе оценки коэффициентов модели. Еще одна нейронная сеть определяет коэффициенты ПИД-регулятора, при которых динамика системы приближается к динамике эталонного процесса. Расчет весов и смещений нейронов сетей Хопфилда, используемых для идентификации и управления, основан на построении функций Ляпунова. Предлагаемая методика может быть использована для организации адаптивного управления широким классом линейных динамических систем с переменными параметрами. Приведенные в статье результаты моделирования показывают эффективность предложенного метода.
93-96 77
Аннотация
В статье рассмотрены актуальные вопросы обеспечения качества программных комплексов (ПК). Подчеркнута особая роль в организации процессов разработки ПК информационных услуг, реализация которых осуществляется с помощью соответствующих информационных ресурсов. К числу последних относятся совокупность знаний, данных, систем искусственного интеллекта, систем анализа и обработки информации, служащих основой производства ПК. Показано, что успешная реализация проектных работ должна планомерно осуществляться на основе соответствующего информационного обеспечения, основу которого составляют разнообразные информационные продукты. Особое внимание уделено анализу рисков, возникающих как при разработке, так и при эксплуатации ПК. Новизна проведенного исследования заключается в комплексном рассмотрении задач повышения надежности ПК и минимизации рисков на основе использования методов автоматизированного тестирования программных продуктов. Показано, что применение методов тестирования ПК обеспечивает повышение надежности проектных решений и эффективности практической реализации разработок.

АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММЫ

97-102 88
Аннотация
В работе рассматриваются математические основы алгоритма решения задачи синтеза систем автоматического управления (САУ) с нелинейными характеристиками при полиномиальной аппроксимации. Для решения поставленной задачи в качестве математического аппарата применяется обращение прямого вариационного метода анализа - обобщенный метод Галеркина. В результате были получены рекуррентные соотношения, позволяющие распространить данный метод на новый класс динамических систем с нелинейными элементами, характеристики которых аппроксимируются полиномиально. В статье анализируются достоинства и недостатки различных методов аппроксимации САУ с нелинейными характеристиками. Представленный алгоритм программного комплекса является универсальным и позволяет решать задачу синтеза для систем управления различных классов и структур с единых математических, методологических и алгоритмических позиций.

УПРАВЛЕНИЕ, ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА

103-108 63
Аннотация
В данной работе основное внимание уделено инновациям в области межотраслевого эколого-технологического нормирования техногенной нагрузки на водные экосистемы регионально-бассейнового уровня. Разработана структура управления природно-техническим комплексом. Предложена методика формирования проекта геоин-формационной системы для эколого-технического нормирования. В основу методики положен принцип распределения квот нагрузки при долгосрочном и оперативном управлении между рассматриваемыми субъектами по сложным атрибутивным и пространственным запросам. Разработанный проект в виде геоинформационной системы позволяет проводить обработку данных, оценку входящих параметров и принимать оптимальное решение. В качестве примера геоинформационного управления с применением системы «Геоинформационная моделирующая система - Территориально-природно-технический комплекс» представлена карта-схема зонирования территории бассейна северной части Финского залива по индексу интегральной нагрузки, который учитывает приоритетные ингредиенты в зависимости от видов хозяйственной деятельности.
109-114 66
Аннотация
В эпоху переходных процессов, связанных со сменой технологических укладов, роста интенсивности информационной поддержки новой продукции и возрастающих угроз несанкционированного копирования результатов интеллектуальной деятельности не теряют актуальности задачи оценки технической и потребительской новизны экспериментальных продуктов. Решение проблем оценки существенных изменений (дрейфа) требований к потребительским параметрам новой продукции или внедрения новых функциональных возможностей в технологические процессы инновационных предприятий создает стержневое конкурентное преимущество - техническую и потребительскую новизну. В настоящей статье приведены модели функционально-необходимых и функционально-достаточных структур, отличающиеся от известных моделей тем, что на основании базовых структур, представленных точкой многомерного пространства функционально значимых параметров, которые учитывают существующие ограничения, накладываемые уровнем развития научно-технического прогресса и эволюцией социальной среды, позволяют оказывать управляющие воздействия на дрейф функционально значимых параметров на любом из этапов жизненного цикла формирования новшества при условии использования специализированного инструментария Total Quality Management (TQM).
115-124 81
Аннотация
Одной из ключевых составляющих эффективной организации производства на предприятиях радиоэлектронной промышленности является учет рисковой среды и принятие мер, направленных на минимизацию вероятности появления риска. Основная проблема заключается в вероятностном характере риска. Вероятность проявляется в реализации риска и его продолжительности, что в конечном счете приведет к финансовым потерям. В статье предложен подход к построению модели ядра системы технических и экономических рисков и их взаимосвязи при организации производства на предприятиях радиоэлектронной промышленности. Для оценки предельных вероятностей различных состояний технических и экономических рисков предлагается использовать базовые модули, для которых разработаны специальные системы линейных алгебраических уравнений. Для определения (расчета) оценки можно использовать результаты решения системы линейных алгебраических уравнений. Кроме того, эти результаты позволяют проводить оценку стационарного состояния базовых модулей системы технических рисков и рисков при организации производства на предприятиях радиоэлектронной промышленности. При решении системы алгебраических уравнений предлагается использовать предельное преобразование системы дифференциальных уравнений Колмогорова для вероятностей состояний. В статье делается вывод, что для оценки влияния технических и экономических рисков на эффективность организации производства предприятий радиоэлектронной промышленности необходимо оценить вероятности реализации системы технических и экономических рисков. Результаты такой оценки позволят определить интенсивность потоков событий, связанных с появлением (реализацией) технических и экономических рисков, и время (продолжительность) нахождения их в состоянии реализации (негативное состояние).
125-129 71
Аннотация
В условиях мелкосерийного производства радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) сокращение затрат может быть достигнуто путем оптимизации технологических процессов (ТП). Выявлены проблемы в постановке задач оптимизации. Показано, что динамичность ТП, ограниченность, неполнота и нечеткость имеющейся информации делают традиционные методы оптимизации управления ТП непригодными для практического использования. Актуальным становится вопрос о разработке моделей управления ТП, которые отражают их динамику, адаптируются к изменяющимся условиям, работают в условиях ограниченного объема экспериментальных данных. В статье показано, что проблемы в постановке и решении задач оптимизации ТП можно решить с использованием аппарата теории нечетких множеств, при этом решение получается субоптимальным. Представлены модели субоптимального управления, разработанные для типовых ТП мелкосерийного производства, реализующие предложенный подход и пригодные для практического использования.
130-136 85
Аннотация
Трендом развития российской промышленности на ближайшее десятилетие будет переход к цифровой экономике (ЦЭ) всех направлений деятельности общества. Потребительская ценность (ПЦ) продукции становится одним из главных показателей результативности деятельности любой организации. В перечне технологий ЦЭ названы и облачные вычисления, позволяющие осуществлять эффективную связь пространственно удаленных предприятий. Новизна материала статьи заключается в рассмотрении аспектов одного из разделов облачных вычислений - туманных вычислений - направления, получившего развитие в последние годы. Авторы рассматривают туманные вычисления как одну из возможностей гармонизации отношений сторон, взаимодействующих в процессе создания сложных радиоэлектронных комплексов.


ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)