Развертывание бинарных нейронных сетей (BNNS) сопряжено со значительными трудностями, особенно при выборе подходящего оборудования для достижения желаемого уровня производительности и точной оценки вычислительных затрат. Для решения этих проблем была введена новая метрика под названием „XNOROP“, предлагающая упрощенный подход к оценке вычислительных затрат BNNs и представляющая метод сжатия двоичных фильтров. Метрика „XNOROP“ используется для определения и решения двух важнейших задач в BNNs; первая задача, называемая „прямой задачей“, включает в себя оценку скорости вывода данной модели при развертывании на конкретном целевом устройстве; вторая задача, называемая „обратная задача“, описывает систематическую процедуру определения набора целевых устройств, способных обеспечить требуемую скорость вывода при развертывании модели. Расширена базовая формула „XNOROP“ с включением в нее компонентов, сопряженных с временем доступа к памяти, что повысило ее применимость в реальных сценариях развертывания.

Рассматривается одноосный наземный колесный гиростабилизатор (НКГ) с гравитационно-маховичным управлением его двухстепенной платформой, который понимается как носитель аппаратуры оптического мониторинга дефектов нижней части наружной поверхности воздушного судна (ВС) на его стоянке. Цель исследования — разработка способа формирования траектории движения НКГ, алгоритмов управления этим движением и угловой ориентацией платформы НКГ в процессе мониторинга. Рассмотрена схема построения двухколесного НКГ, на платформе которого установлена фотокамера с оптической осью, проходящей через центр оси колесной пары. Формирование траектории движения центра оси колесной пары НКГ осуществляется в горизонтальной плоскости, параллельной плоскости подстилающей поверхности стоянки ВС. На основе использования модифицированной динамической модели движения НКГ рассмотрен алгоритм его траекторного управления моментами, развиваемыми двигателями мотор-колес в функции управляющих линейной и угловой скоростей движения НКГ. Разработан алгоритм управления угловой ориентацией платформы НКГ относительно плоскости горизонта с применением маховиков в качестве источников управляющих реактивных, гироскопических, а также гравитационных моментов. Результаты имитационного моделирования подтвердили эффективность принятых решений.

Рассматриваются первичные преобразователи датчиков давления, входящих в систему воздушных сигналов и работа которых основана на оптическом методе преобразования информации. Ключевой особенностью этих первичных преобразователей, подчеркивающей значимость данного исследования, является инновационная упругая система, которая состоит из упругой мембраны и манометрической коробки и обладает заданной переменной жесткостью, что позволяет линеаризовать характеристику упругой системы в функции высоты полета воздушного судна. Взаимно встречное, действующее на различных временных интервалах, перемещение мембраны и манометрической коробки при измерении давления снижает влияние суммарного упругого гистерезиса. Представлена методика математического моделирования упругой характеристики системы, которая учитывает взаимное движение упругой мембраны и мембран, составляющих манометрическую коробку. Разработан обобщенный алгоритм расчета упругих характеристик системы. С помощью программного комплекса ANSYS определены прочностные характеристики упругих чувствительных элементов. Выполнен сравнительный анализ упругих свойств системы, полученных с помощью аналитического метода, конечно-элементного моделирования и эксперимента.

Рассмотрен способ дистанционного измерения сопротивления резистивных датчиков при их двухпроводном подключении в системах мониторинга, позволяющий существенно ослабить влияние сопротивления линии и основанный на обработке результатов интегрирования переходного процесса разряда накопительного конденсатора, шунтирующего датчик. Приведены результаты экспериментальных исследований влияния времени интегрирования и значения сопротивления резистивных датчиков на погрешность измерений. По результатам исследований построена модель управления временем интегрирования, обеспечивающая минимальный диапазон ошибок измерения сопротивления. Оценена погрешность измерения сопротивления резистивных датчиков. Показана эффективность представленного решения в сравнении с альтернативным вариантом обработки результатов измерений. Преимуществом предложенного решения является упрощение коммуникаций и коммутаторов при погрешности измерений, сопоставимой с погрешностью систем с трех- и четырехпроводным подключением датчиков. Предложенный способ измерения может быть использован в многоканальных системах измерения параметров объектов и сред, в частности, температуры.

Рассматриваются два метода определения навигационных параметров с помощью астронавигационной системы, астродатчик которой представляет собой цифровую камеру с широким полем зрения. Первый метод, применяемый в морской астрономии, представляет собой традиционный разностно-высотно-азимутальный метод решения навигационной задачи по наблюдению группы светил и видимого горизонта. Второй метод, применяемый в астроинерциальных навигационных системах, основан на измерении ориентации астродатчика в инерциальной (экваториальной) системе координат и ее взаимосвязи с геоцентрической и местной географической системами координат. Отмечено, что использование цифровой камеры высокого разрешения в роли звездного датчика астроинерциальных навигационных систем позволяет реализовать оба метода определения навигационных параметров. Подчеркнуто, что природа возникновения погрешностей определения ориентации двумя рассматриваемыми методами различна, вследствие чего их совместное использование повышает точность решения навигационной задачи. Представлена схема алгоритма комплексного применения данных об ориентации относительно горизонта по показаниям инерциальных датчиков и датчика видимого горизонта. Выполнено моделирование по моделям погрешностей инерциальных датчиков и датчиков видимого горизонта, результаты которого показали высокую эффективность приведенного алгоритма.

Исследуется применение экономически выгодных материалов в свете роста цен на германий. Предметом исследования является халькогенидное стекло, на примере которого рассматриваются характеристики и длины волн стекол, способных заменить традиционную германиевую оптику. Приведен пример использования альтернативных стекол с анализом их преимуществ и недостатков при разработке двухлинзовых тепловизионных объективов. Альтернативные стекла адаптируются к различным поверхностям и показывают высокую эффективность в широком спектре длин волн. Это решение позволяет снизить затраты на производство тепловизионных систем без потери качества. Исследования были проведены в процессе разработки собственного тепловизионного объектива, экономическая оценка проводилась по широкому списку производителей и поставщиков материалов. Результатом, подтверждающим актуальность работы, является переход на аналогичный объектив с применением халькогенидного стекла.

Обсуждаются особенности листового штамповочного производства, которое отличается скоростью и стабильностью процесса изготовления деталей с высокой повторяемостью формы, в связи с чем данная технология широко применяется в условиях массового производства. С появлением большого числа опытно-конструкторских работ листовую штамповку все чаще применяют для изготовления малых серий изделий. Длительность технологической подготовки производства превышает длительность непосредственно процесса штамповки, что обусловливает необходимость применения способов повышения эффективности производства, а также сокращения временных и финансовых затрат. Одним из важнейших показателей конкурентоспособного штамповочного производства является показатель его гибкости — скорость переналадки. Применение современных аддитивных технологий позволит вывести скорость переналадки штамповочного оборудования на новый уровень. Представлен обзор публикаций на предмет оценки возможности применения аддитивных технологий при изготовлении штамповой оснастки и приведен анализ преимуществ и недостатков использования оснастки.

Рассматривается вопрос разработки конструкции полимерных деталей корпуса лазерной головки в целях обеспечения ее компактности и с учетом возможностей аддитивного оборудования. Изготовление такого корпуса лазерной головки из пластика позволяет снизить его материалоемкость по сравнению с корпусом, изготовленным из алюминиевого сплава, также предлагается дополнительно снизить материалоемкость пластикового корпуса за счет введения в его конструкцию специальных выборок и ребер жесткости. С использованием CAEмодуля CAD/CAM-системы SolidWorks был проведен сравнительный анализ прочности и жесткости вариантов конструкции деталей корпуса до и после их модификации, результаты которого показали, что возможна замена материала деталей корпуса с алюминиевого сплава на пластик и снижение материалоемкости и изменение конструкции корпуса и его деталей не приводит к потере его прочности и жесткости и не отражается на функционировании лазерной головки. На основе анализа конструкции изготовленных на 3D-принтере полимерных деталей корпусов лазерных головок, мероприятий по устранению выявленных недостатков и требования сохранения оптической схемы разработана методика проектирования ядерных головок.

Рассматривается использование кода MA͏͏TLAB для анализа сингулярности робота-манипулятора ͏͏с шестью степенями свободы и одним призматическим шарниром. Основная цель — гарантировать управляемость манипулятора и предотвратить нежелательное поведение во время его движения. Приведены результаты моделирования, подтверждающие устойчивую работу манипулятора во всем диапазоне движений. Использование MatLab позволяет обеспечивать надежные ресурсы моделирования для решения проблем, связанных с робототехникой.