Решена задача адаптивной компенсации внешнего заранее неизвестного возмущения, воздействующего на линейный объект с запаздываниями по состоянию и управлению. Возмущение не согласовано с управлением, а прямым измерениям доступна только выходная регулируемая переменная. Возмущение моделируется автономной динамической моделью с неизвестными параметрами, а закон управления формируется на основе принципа внутренней модели. Используемые специальная параметризация внешнего возмущения и схема расширения ошибки управления позволяют обеспечить ограниченность всех сигналов и асимптотическое выполнение цели управления. Теоретические утверждения иллюстрируются компьютерным моделированием.

Рассматривается задача выбора опасных техногенных объектов из множества наблюдаемых космическим аппаратом мониторинга околоземного космического пространства. Предложен подход, позволяющий принять решение в общем случае, когда число серий наблюдений за заданной областью больше одного. При этом состав частных селективных признаков различных объектов и количество их измерений в различных условиях наблюдений могут различаться. Принимаемое решение обеспечивает максимум средней апостериорной вероятности того, что выбранный наблюдаемый объект является наиболее опасным.

С использованием математического моделирования исследована точность оценивания параметров движения центра масс находящегося в окрестности установленной точки стояния геостационарной орбиты некооперируемого космического аппарата (КА). Моделирование выполнено на основе измерений углового положения этого орбитального объекта относительно звезд, осуществляемых с помощью бортовых оптико-электронных приборов (ОЭП) сервисного космического робота. Оценка параметров движения центра масс некооперируемого КА получена с применением рекуррентного метода наименьших квадратов при обработке измерений углов „звезда–КА“, выполняемых ОЭП космического робота. Установлено, что задача определения параметров движения КА может быть решена с погрешностями менее ±0,6 м по координатам и ±0,2 мм/с — по составляющим вектора скорости. Для достижения указанных характеристик бортовой комплекс управления космического робота должен содержать ОЭП, среднеквадратическое отклонение погрешностей измерений углов „звезда–КА“ которого не превышает 1′′.

Представлены ключевые особенности наземного программного комплекса управления и связи для миссий наноспутников семейства СамСат, разработанного на основе опыта летно-конструкторских испытаний наноспутника SamSat-ION. Наземный программный комплекс состоит из: блока модулей управления оборудованием станции; блока универсальных модулей, не зависящих от оборудования станции; блока серверных модулей для расчета параметров движения и связи со спутником. В разработанном программном комплексе достигнута полная автоматизация процессов планирования и проведения сеансов связи, что позволяет использовать его как средство обучения студентов технологиям управления космическими аппаратами. Реализована возможность работы с несколькими близколетящими спутниками, что отличает программный комплекс от свободно распространяемых программ.

Для решения задачи навигации группы автономных необитаемых подводных аппаратов построены обобщенный фильтр Калмана, обобщенный фильтр Калмана, дополнительно использующий процедуру отбраковки аномальных выбросов в погрешностях измерений, а также коррэнтропийный обобщенный фильтр Калмана. В условиях как гауссовских, так и негауссовских шумов измерений, содержащих аномальные выбросы, выполнен сравнительный анализ точности, состоятельности и вычислительной сложности этих алгоритмов.

Разработан рекуррентный алгоритм определения координат автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА) с использованием разномоментных измерений дальностей до гидроакустических маяков и данных относительного лага и курсоуказателя. Предполагается, что априорные координаты АНПА неизвестны, а из-за разреженного расположения маяков по одномоментным измерениям невозможно получить однозначное навигационное решение. Алгоритм запускается при первом получении одновременных измерений от двух маяков. Предусматривается совместная обработка текущих и сохраненных до запуска алгоритма измерений с помощью фильтра Калмана. Неоднозначность местоположения АНПА разрешается согласно отношению апостериорных вероятностей альтернатив. Представлены результаты моделирования и обработки натурных данных, а также оценки быстродействия, подтверждающие эффективность разработанного алгоритма.

Рассмотрены особенности мониторинга износа поверхности трубопровода и рулевой тяги оборудования. Предложен простой в применении алгоритм автоматического обнаружения повреждений магистрального трубопровода на основе вибрационных данных. Применение метода модального анализа, процедуры очистки данных, алгоритма обнаружения повреждений, основанного на методе квадрата расстояния Махаланобиса, построения логистических кривых (регрессии) ROC позволило автоматизировать процесс мониторинга рулевой тяги. Показано, что с увеличением площади повреждения и возрастанием коэффициента модального затухания от 5/8L до 8/10L доля истинно положительных результатов составляет 100 %, а предсказательная способность модели возрастает с использованием скользящего среднего значения модального затухания.

Предложен метод измерения неровностей, возникающих на поверхности как при изготовлении (например, шероховатости), так и при испытаниях и эксплуатации деталей (например, контактно-усталостные, коррозионные, кавитационные, ударные и другие повреждения). Эту проблему предложено решать с помощью обычного цифрового микроскопа, оснащенного одним источником света, луч которого совпадает с оптической осью при ее наклонном положении. Разработаны алгоритмы анализа характерных изображений неровностей и методы их оценки с помощью инструмента ImageJ. Обоснованы алгоритмы расчета глубины/высоты неровности по изображениям, полученным при наклонном положении оптической оси. Показаны примеры оценки шероховатости и повреждений.

Показана актуальность задачи выбора информативных признаков, позволяющих обнаружить возможные нарушения сердечного ритма и осуществлять классификацию аритмий. Предлагается использовать восемь информативных признаков электрокардиокомплекса. Показано, что эти признаки можно привести к двум агрегированным показателям. Исследование проведено на материалах отведения II открытой верифицированной базы данных MIT-BIH Arrhythmia DB и базе данных многоканальных ЭКГ Санкт-Петербургского Института кардиологической техники „ИНКАРТ“. Результаты классификации методом опорных векторов демонстрируют обоснованность выбранного пространства информативных признаков для классификации различных состояний сердечного ритма.