2024
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд 2024 за Дата публікації
Зараз показуємо 1 - 20 з 27
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Phantom chains tontor of bionic object's movements of automated systems. Part 1(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Skytsiouk, Volodymyr; Klotchko, TatianaПредставлені результати роботи дають змогу зрозуміти, як можна формувати фантомні діаграми життєвого циклу абстрактних об’єктів на основі умов їх існування. Таким чином, істотною особливістю дії цих об’єктів є можливість їх застосування в автоматизованих системах, що є важливим аспектом розвитку технічних біонічних засобів і систем. Проблема використання фантома для моделювання дій, переміщень об’єктів у просторі, особливості отриманих результатів досить широко використовується в різних галузях наукових досліджень і розглядається Проте залишаються завдання, пов'язані з розумінням того, як відбуваються основні дії роботизованих робочих органів автоматизованих систем. Таким чином, стає можливим створення формалізованих моделей процесів виконання дій експериментальних об’єктів у медицині, промисловості, астрономії на основі фантомних складових ланцюгових і ступінчастих геометричних елементів. Таким чином, подібні біонічні об’єкти можна представити в медичних автоматизованих системах, що відноситься до проектування біонічних протезів, екзоскелетних систем, а також систем наукового дослідження біомеханічних властивостей об’єктів. Паралельно аналізуємо особливості рухових рухів, для чого створюємо та аналізуємо фантомні моделі кроків TONTOR та їх поєднання у фантомні ланцюжки. Перспективами подальших досліджень, які будуть представлені в наступній частині роботи, є створення аналітичних моделей фантомних особливостей існування різноманітних біонічних технічних засобів з огляду на їх зв’язок між об’ємом абстрактного об’єкта та фантомом. Подібні аналітичні підходи дають змогу визначити фантомно-матричну модель життєвого циклу біонічного абстрактного об’єкта в автоматизованих системах.Документ Відкритий доступ Методи зменшення впливу температурних градієнтів на чутливість волоконно-оптичного гіроскопа(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Кучеренко, О. К.Термоіндукована похибка є однією з основних обмежень чутливості волоконно-оптичних гіроскопів (ВОГ). Аналіз термочутливості ВОГ ґрунтується на дослідженні ефекту Шупе та пружно-оптичного ефекту у волоконному контурі. Основна вимога, яка водночас ставиться, це збереження принципу взаємності для променів, що розповсюджуються у зустрічних напрямках волоконного контуру. Визначе- но, що термічно індукована різниця фаз цих променів не повинна перевищувати Dj(t) = 10-7 рад. Для змен- шення термочутливості ВОГ використовуються різні методи, серед яких квадрупольні методи намоту- вання волоконного контуру, використання безкаркасних котушек, а також котушек із спеціальних матеріалів. Значна увага приділяється покращенню властивостей волокна і клеючих компаундів для мінімізації впливу температури на оптико-фізичні характеристики цих компонентів волоконного конту- ру. В статті розглянуті переваги і недоліки кожного з методів компенсації термоіндукованої похибки ВОГ. Приведені аналітичні співвідношення, що характеризують вплив температурних градієнтів на чутливість вимірювання кутової швидкості і фази Саньяка при використанні ВОГ. Частина методів вирішення вказаної проблеми розглянуті в цій статті. Однак постійно вдоскона-люються елементна ба- за і засоби обробки сигналу ВОГ, здійснюється перехід на інтегрально-оптичні технології, що відкриває нові шляхи з мінімальними витратами підвищити чутливість ВОГ. На основі проведених досліджень надані практичні рекомендації щодо зменшення впливу температурних градієнтів на чутливість ВОГ. Робота може бути корисною для фахівців, що працюють в галузі проєктування ВОГ.Документ Відкритий доступ Застосування контрольних карт індивідуальних спостережень для ХІ-квадрат розподілених даних(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Козир, О. В.; Шестак, О. А.Контрольні карти індивідуальних значень застосовуються у випадках, коли досліджувані процеси зміню-ються занадто повільно, у випадку коштовності отримання стандартної вибірки для побудови карт Шухарта або у випадку вивчення статистичних характеристик технологічного процесу. Контрольні карти застосову-ються для контролю технологічних процесів у випадку нормального розподілу генеральної сукупності можли-вих значень контрольованого параметру. Інколи допускається квазі-нормальний розподіл досліджуваного па-раметру. На практиці, досить часто доводиться мати справу з технологічними процесами, вибірка значень контрольованого параметру якого розподілена не за нормальним законом. У таких випадках використання контрольних карт індивідуальних значень може привести до помилок І та ІІ роду. Це обумовлено тим, що ко-нтрольні межі карт розраховані для середнього та середньоквадратичного відхилення нормального розподілу. Контрольні карти індивідуальних значень найбільш чутливі до відхилення закону розподілу вибірки від норма-льного, оскільки для побудови карт використовують індивідуальні значення, на які не розповсюджується центральна гранична теорема, як у випадку контрольних карт середніх значень. Тому надзвичайно важливим є розробка методів застосування розроблених контрольних карт індивідуальних значень для випадкових вибірок, генеральна сукупність яких розподілена не за нормальним законом. У роботі проведено дослідження застосування методу статистичного контролю випадкового процесу розподіленого не за нормальним законом на основі використання контрольних карт індивідуальних значень, перетворенням вибірки значень досліджуваного параметру у вибірку розподілену за нормальним або квазі-нормальним законом, тобто виконання нормалізації з використанням методу Box-Cox нормалізації та пода-льшою побудовою контрольних карт на основі отриманої вибірки. Описано математичний апарат алгоритму застосування карт для вибірок з не-нормальним розподілом. Виконано чисельне моделювання застосування контрольних карт індивідуальних значень для вибірки процесу, розподіленого за хі-квадрат розподілом, який має значну асиметричність розподілу для малих значень коєфіцієнту форми, та для вибірки, яка отримана внаслідок нормалізації хі-квадрат. Результати проведеного дослідження показали, що застосування контрольних карт індивідуальних зна-чень для статистичного контролю для вибірок із значно асиметричним законом розподілу значень призводить до збільшення появи помилок І роду, чого майже немає у випадку застосування методу нормалізації початкової вибірки. Моделювання розладнання процесу, шляхом зміни певного індивідуального значення, також продемон-струвало появу хибних сигналів розладнання процесу.Документ Відкритий доступ Роль сурогатних моделей і машинного навчання в сучасній ультразвуковій витратометрії(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Гришанова, І. А.Останні розробки в галузі машинного навчання знайшли своє застосування у широкому спектрі процесів проєктування. Особливе використання вони мають там, де задіяні числові симуляції й дуже потрібні швидкі, більш точні прогнози та оптимізовані моделі. Щоб прискорити експерименти над моделлю приладу або сис- теми, потрібно прискорити її виконання (симуляцію). На заміну детальним моделям можна створити сурога- тну. Її основне завдання – швидкісне виконання, невеликий обсяг необхідної пам'яті та дотримання заданої границі помилки щодо детальної моделі. У цій статті демонструється інтеграція машинного навчання в процес вимірювання витрати потоків з використанням ультразвукових витратомірів. Основне джерело похибок при застосуванні сучасного ультра- звукового принципу вимірювання витрати полягає в складності врахування фактичного профілю швидкості вимірюваного потоку. На практиці розподіл швидкостей в поперечному перерізі трубопроводу відрізняється від теоретичного, введеного в алгоритм розрахунку. Однак, якщо відомий профіль швидкості, відповідну по- правку можна оцінити та врахувати під час калібрування. Це підвищить точність вимірювань. У цьому дослідженні була представлена інтелектуальна компенсація похибок, викликаних спотворенням профілю, для підвищення точності використовуваних в таких умовах ультразвукових багатопроменевих вимі- рювачів. Мета такої інтелектуальної корекції полягає в пошуку оптимального компонування та мінімально достатньої кількості хорд у вимірювальному перетворювачі за різних умов інсталяції. Прийняття нового підходу на базі сурогатної моделі з нейронною мережею дало можливість взяти апро- ксимований профіль потоку, що має певне спотворення, і для обраної топології акустичних каналів зондування потоку програмно, шляхом зміни кута розташування вимірювальної системи відносно місцевого опору, визна- чити такі положення хорд, для яких можна отримати максимально можливу точність вимірювання. Це озна- чає використання нейромережі для необхідної моделі корекції за вхідними даними, особливо в середовищах, що характеризуються зміною профілю швидкостей під впливом гідравлічних опорів.Документ Відкритий доступ Моделювання впливу лазерного випромінювання на зміну температур у біологічних тканинах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Пащенко, Г. А.; Терещенко, М. Ф.Моделювання впливу лазерного випромінювання на біологічні тканини грає ключову роль, з огляду на дослі- дження та розвиток лазерних технологій в біології та медицині, надає можливість визначити, як лазерне випромінювання (ЛВ) взаємодіє з різними типами тканин та органів, а також визначити оптимальні параме- три ЛВ для досягнення потрібного результату. Моделі можуть враховувати різні фізичні процеси, що відбу- ваються під час опромінення: поглинання енергії, розповсюдження тепла, зміни в структурі та функціях тка- нин, та прогнозувати реакцію біологічних тканин на різні режими лазерного впливу, зокрема інтенсивність, довжину хвилі, час опромінення. У медицині моделювання використовують для визначення оптимальних пара- метрів лазерного впливу для конкретних захворювань або процедур. Наприклад, моделювання надає можли- вість визначити оптимальну дозу опромінення під час проведення лазерної терапії або хірургічних втручань, дозволяє оцінити можливі ризики, пов'язані зі впливом ЛВ, наприклад, перегрівання тканин або прояви побічних ефектів. Це поліпшує розробку безпечних та ефективних методів застосування ЛВ. Крім того, оптимізація параметрів лазерного випромінювання актуальна для мінімізації ризику ураження навколишніх тканин. Моде- лювання впливу ЛВ може бути використане для розробки нових лазерних технологій та пристроїв, що спрямо- вані на покращення результатів застосування ЛВ у медицині. Отже, моделювання впливу лазерного випромі- нювання на зміну температури в біологічних тканинах відіграє важливу роль у покращенні розуміння процесів у біологічній тканині та сприятиме розвитку нових методів та технологій, а також оптимізації застосування ЛВ для досягнення ефективних результатів лікування та безпеки пацієнтів.Документ Відкритий доступ The measurement quality evaluation of an ultrasonic flow sensor with a complex measuring path trajectory(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Drachuk, O.; Korobko, І.; Pysarets, A.Протягом останнього десятиріччя найбільшого застосування у промислових вимірюваннях витрати та кількості різних енергетичних ресурсів набули ультразвукові вимірювачі. Такі прилади відрізняються за конструкцією, методом отримання вихідного сигналу, кількістю та топологією розповсюдження акустичних хвиль і, відповід- но, мають різноманітні метрологічні характеристики. Точність формування вимірюваного сигналу окреслюється якістю первинного перетворювача витрати. Складо- вими якості при цьому є метрологічні характеристики, технологічність конструкції, зручність налаштовування, вартість тощо. Метою роботи є порівняння, аналіз та оцінювання якості вимірювань витрати при застосуванні одноканального зі складною траєкторією вимірювального променя та багатоканального (багатохордового) ультразвукових пере- творювачів витрати. За результатами імітаційного моделювання отримано розподіл швидкості потоку у повздовжніх та поперечних перерізах, визначено коєфіцієнти коригування виміряного сигналу, розраховано втрати тиску. Порівняльний аналіз якості вимірювань досліджуваних перетворювачів витрати дозволив виявити переваги застосування одноканального перетворювача витрати з відбиттям акустичної хвилі, а саме: можливість точного виведення корисного сигналу, більша метрологічна чутливість; вища точність вимірювання, а також мінімаль- ний вплив на вимірюване середовище, в наслідок створення менших за геометричними розмірами місцевих гідродинамічних опорів по протяжності вимірювального тракту. Перспективою подальшої роботи є дослідження ультразвукових вимірювальних перетворювачів витрати з різ- ною топологією акустичних каналів при вимірюванні та реєстрації витрати і кількості за різних режимів плину вимірюваного середовища.Документ Відкритий доступ Вимірювач зусиль в стяжних призмах осердя статора потужного турбогенератора, вбудований в силовий акумулятор стабілізації тиску пресування осердя(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Левицький, А. С.; Зайцев, Є. О.; Кобзар, К. О.Стан осердя статора турбогенератора, а саме стабільність його запресування, значною мірою визнача- ють надійність машини в цілому. Послаблення зусиль запресування є причиною низки негативних явищ, таких як підвищення вібрації та розпушення листів осердя з їх подальшим руйнуванням (викришуванням), що часто є причиною ушкодження генератора. Показано, що ефективним методом запобігання зниженню спресованості осердя є застосування систем силових акумуляторів (СА) з тарілчастими пружинами серед інших існуючих методів. Описано особливості стабілізації та відновлення тиску пресування осердя статора потужного тур- богенератора (ТГ) із використанням СА. Показано, що для оцінки стану тиску пресування в осерді статора ТГ можуть бути застосовані вимірювачі зусиль в стяжних призмах осердя, вбудовані в конструкцію силового акумулятора (СА) стабілізації тиску пресування осердя. Запропоновано використовувати вбудований вимірю- вальний перетворювач зусиль, який складається з пружного чутливого елемента (ПЧЕ) і ємнісного сенсора (ЄС) в структурі СА, що дозволить покращити точність вимірювань, зменшити експлуатаційні ризики та оптимізувати процеси обслуговування турбогенератора. Метою даної статті є створення вимірювача зусиль в стяжних призмах осердя статора потужного ТГ з використанням пружного чутливого елемента (elastic sensitive element) і ємнісного сенсора (capacitive sensor), вбудованого в конструкцію «безкорпусного» силового акумулятора стабілізації тиску пресування осердя ста- тора потужного турбогенератора. Оцінка зусилля в стяжній призмі виконується через вимірювання електричної ємності між потенціальним електродом ЄС і заземленим елементом СА. Визначено функцію перетворення перетворювача зусиль з ураху- ванням геометричних розмірів ПЧЕ і ЄС. Проведено розрахунок ПЧЕ на механічну міцність. В результаті проведених досліджень розроблено засоби визначення ходу тарілчастих пружин в силовому акумуляторі, інтегровані безпосередньо в його конструкцію. Використання вимірювачів зусиль в стяжних призмах дозволяє ефективно відновлювати та підтримувати тиск пресування кінцевих пакетів осердя стато- ра, контролювати зусилля під час експлуатації та коригувати його без зупинки турбогенератора. Отримані результати можуть бути використанні в системах стабілізації тиску пресування осердя статора з силовими акумуляторами і системи оцінки поточного стану осердя статора потужних турбогенерторів типу ТГВ-200 та ТГВ-300. Підвищення точності вимірювань та зниження експлуатаційних ризиків сприятиме швидкому та ефективному відновленню критично важливої інфраструктури та забезпечить стабільну роботу енергетич- них об'єктів.Документ Відкритий доступ Specifics of designing an infrared pyrometer-reflectometer for semiconductor heterostructure fabrication(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Voronko, Andriy; Novikov, Denys; Verbitskiy, Dmytro; Chmyr, Maksym; Voloshyn, Oleksandr; Belkevych, Oleksii; Holubets, MarharytaДля усіх типів реакторів для технології газофазної епітаксії з використанням металоорганічних сполук AIII-BV існують загальні технічні вимоги. Серед них варто виділити великі градієнти температури, що спричиняють виникнення конвекційний петель, які, в свою чергу, враховуючи високу швидкість газового потоку, призводять до турбулентності в реакторі замість очікуваного ламінарного потоку. Важливим також є врахування зміни параметрів поверхні пластини в процесі росту та необхідність розрізнення корисного сигналу з поверхні пла- стини та фонового сигналу з тримача пластин, що обертається для рівномірного осадження сполук. Для отримання якісних гетероструктур з відтворюваними параметрами важливо мати систему точного контро- лю температури на поверхні пластини безпосередньо в області осадження, оскільки процес осадження для ба- гатьох складних напівпровідникових приладів (наприклад, лазерні діоди, світлодіоди, фотодіоди, транзистори на гетеропереходах) дуже чутливий до змін температури. Метод оптичної пірометрії є безконтактним, що дозволяє прецизійно визначати температуру поверхні пластини та відповідає технічним вимогам ростових реакторів технології газофазної епітаксії. Дана стаття присвячена особливостям розробки оптоелектронних систем для прецизійного вимірювання темпе- ратури під час епітаксійного росту з метою визначення критеріїв для вибору або розробки компонент оптоелектронної системи пірометра-рефлектометра. В роботі досліджені основні фізичні процеси, електро- оптичні характеристики Si фотодіода, AlGaAs/GaAs світлодіода та параметри смугових інтерференційних фільтрів. На основі аналізу отриманих результатів досліджень і вимірювань розроблено наукові рекомендації щодо вибо- ру та оптимізації параметрів компонентів пірометра (фотоприймачів, світлодіодів, оптичних фільтрів) з метою підвищення точності вимірювань та температурної стабільності вимірювання в умовах експлуатації пірометрів, які враховують компенсацію зміни випромінювальної здатності поверхні пластини.Документ Відкритий доступ Program procedures for training a recognition system for the differential diagnosis of patients based on heterogeneous symptom complexes(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Shulyak, O. P.; Druzhynin, V. V.Розглядається система розпізнавання машинного навчання для диференціальної діагностики пацієнтів на основі гетерогенних комплексів нефрологічних параметрів, перехідна від інструментальних засобів обстеження. Під час навчання використовується емпірична статистика клінічних випадків у базі даних із надійними діагнозами. Мета полягає в тому, щоб розширити можливості вилучення інформації з аналогічних баз даних для навчання процедурам розпізнавання шляхом збагачення цього інструментарію новими функціями, що містять характерні аспекти витягнутої інформації. Об’єктом дослідження є математичний та програмний інструментарій для навчання процедур розпізнавання диференціальної діагностики пацієнтів на основі статистики достовірно діагностованих клінічних випадків. Предметом дослідження є програмні процедури формування моделей падіння комплексу параметрів під час навчання за шкалами їх значень та процедури використання цих моделей у діагностиці. Освоєння моделі сприймається як основний зміст навчального процесу в забезпеченні диференціації діагнозу. Запропоновано критерій прийняття преференційних діагностичних рішень з використанням таких моделей. Для спрощення розробки математичних і програмних процедур різнорідні симптомокомплекси нормалізуються і перетворюються на [0; 1] масштаб. У вступі констатується значна поширеність у медицині та суміжних галузях баз даних зі статистичними даними медико-біологічних параметрів і характеристик органів і систем людини в різних станах, їх медичної інтерпретації та використання в різних цілях, часто пов’язаних з діагностикою пацієнтів. Проблеми їх формування та використання окреслено на реальних базах даних, причому одним з ускладнюючих факторів у розробці діагностичного апаратно-програмного забезпечення є значна неоднорідність параметрів, що визначаються приладами обстеження пацієнтів.Документ Відкритий доступ Проєктування архітектури автоматизованої системи створення супровідної документації освітнього процесу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Цибульник, С. О.; Накорик, В. В.; Півторак, Д. О.Архітектура програмної автоматизованої системи є основним джерелом якості програмних та програ- мно-апаратних систем. Вплив архітектури полягає в тому, що вона визначає, наскільки швидко та ефективно розробник здатний проаналізувати, зрозуміти, перевірити, розширити та підтримувати програмну автома- тизовану систему. Зміни в архітектурі програмної системи мають високу вартість через її складність та можливість руйнування під час розширення. У даний час більшість знань та інформація про дизайнерські рішення, на яких базується архітектура, не- явно вбудовані в неї, що призводить до виникнення проблем під час процесу розроблення, зокрема при програм- ній реалізації її структурних елементів. Визначено, що, незважаючи на довгий шлях, який пройшла еволюція архітектури програмних систем, на сьогодні існує дуже мало об'єктивних, повторюваних та емпірично обґрунтованих методологій та інструме- нтів для проєктування та аналізу архітектури. Здебільшого архітекторами програмного забезпечення є про- грамісти з великим досвідом практики розроблення програмного забезпечення. Враховуючи цей досвід, вони чітко розуміють, що помилки в проєкті архітектури є причинами проблем нижчого рівня, що проявляються в програмному коді. Найчастіше програміст відчуває, коли архітектура його проєкту має низьку якість, тому що існує велика кількість технічних недоліків, кількість яких з часом лише зростає. Але більшість проєктів продовжують виконання, що призводить до зниження якості готової програмної автоматизованої системи. Саме тому метою даної роботи є проєктування та документування програмної архітектури на прикладі автоматизованої системи створення супровідної документації освітнього процесу, щоб зробити перший крок у напрямку розуміння взаємозв’язків та впливу прийнятих проєктних рішень на кодову базу. Для досягнення мети було обрано клас багаторівневих архітектур, серед яких найбільш поширеною є трирівнева. Розглянуто особливості реалізації відкритої та закритої трирівневих архітектур. На основі ар- хітектурного шаблону MVC розроблено проєкт архітектури автоматизованої системи створення супровідної документації освітнього процесу. Задокументовано основні підсистеми та елементи даних.Документ Відкритий доступ Діагностичні устілки як засіб для автоматизації реабілітації нижніх кінцівок(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Некрасова, О. О.; Нечай, С. О.Актуальною проблемою сьогодення є потреба у розвитку реабілітаційних засобів, які можуть вико- ристовуватись пацієнтом у режимі самообслуговування. Сучасні методи реабілітації нижньої кінцівки часто обмежені доступністю фахівців та вимагають постійного нагляду медичного персоналу. Проблема некорект- ної постави ноги може призводити до численних ускладнень здоров’я, таких як плоскостопість, що може бути пов’язано з цукровим діабетом та ішемічною хворобою серця. Тому розробка засобу для самостійної діагностики тиску на різні ділянки стопи та контролю корекції є актуальною задачею. Доступність цього засобу сприятиме ефективній реабілітації при порушеннях стану нижніх кінцівок, покращенні постави, упові- льнить прогресування низки захворювань. Попередні дослідження підтверджують важливість активної участі пацієнтів у процесі реабілітації. Тенденція до самостійної корекції вимагає інтегрованих технологій для забезпечення реального часу зворо- тного зв'язку. Основна мета - створити можливість коригування положення ноги у взутті за допомогою обробки да- них та візуалізації на мобільному застосунку. У роботі представлено розробку автоматизованого реабі- літаційного засобу для нижньої кінцівки, а саме електричну принципову схему для засобу. Засіб використовує передові методи обробки даних для точного визначення положення ноги. Аналіз динаміки рухів та взаємодія засобу із областю нижньої кінцівки спрямовані на досягнення максимальної точності та ефективності реабі- літації. Розроблений засіб дозволяє користувачам отримувати інформацію про положення ноги у взутті в ре- жимі реального часу. Мобільний застосунок у смартфоні стає візуальним інтерфейсом, де відображається важлива інформація, яка надає можливість для самостійної корекції постави, техніки бігу, різноманітних фізичних вправ. Автоматизований реабілітаційний засіб визначає новий етап у розвитку технологій самостійної корекції нижньої кінцівки при плоскостопості. Забезпечуючи пацієнтам інструмент для активного контролю над про- цесом реабілітації, цей засіб покращує якість життя та зменшує потребу в постійному медичному нагляді. В подальшому буде програмування електричної схеми та розробка застосунку до девайсу по алгоритмам.Документ Відкритий доступ Тенденції розвитку мікрохвильових фотонних радарів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Аврутов, В. В.; Рупіч, С. С.; Цисарж, В. В.На сьогодні провідні країни світу інтенсивно працюють над розробкою радіолокаційних станцій нового покоління - радіофотонних радарів, які дозволяють значно зменшити масогабаритні характеристики радіоло-каційних станцій, збільшити інформативність та дальність виявлення цілей внаслідок зменшення втрат в довгих комунікаційних лініях при використанні оптичного волокна, забезпечити високу перешкодозахищеність завдяки значно меншій чутливості оптико-електронної апаратури та волоконно-оптичних ліній зв'язку до зов-нішніх електромагнітних впливів. Мікрохвильова фотоніка забезпечує широку смугу пропускання, плоску хара-ктеристику, передачу з низькими втратами, багатовимірне мультиплексування, надшвидку обробку аналого-вого сигналу та стійкість до електромагнітних перешкод. Реалізація радара в оптичній області може забез-печити кращу роздільну здатність, покриття та швидкодію, що було б важко реалізувати за допомогою тра-диційної електроніки. В оглядовій статті розглянуто стан розвитку та системні архітектури таких фотон-них радарів, як оптоелектронні гібридні радари, повністю оптичні радари, багатофункціональні мікрохвильові фотонні радарні системи, розподілені мікрохвильові фотонні радари, програмно-визначені радари та когніти-вні радари. Обговорюються нові технології в цій галузі та можливі майбутні напрямки досліджень. В якості прикладу, розглянуто широкосмуговий мікрохвильовий фотонний радар, відтворений на основі мікросхеми. Ге-нератор широкосмугового сигналу та приймач вбудовані в кремнієвий кристал на ізоляторі. Отримано висо-коточне вимірювання дальності з роздільною здатністю 2,7 см і похибкою менше 2,75 мм та реалізовано візу-алізацію кількох цілей зі складними профілями. Але продуктивність більшості інтегрованих мікрохвильових фотонних мікросхем ще не є задовільною для практичних радарних застосувань. Монолітна інтеграція ключо-вих мікрохвильових фотонних підсистем є також недостатньо зрілою для практичного застосування, тому гібридна інтеграція пристроїв, виготовлених на їхніх оптимальних інтеграційних платформах, становить практичний інтерес. На сучасному етапі фосфід індію, нітрид кремнію та кремній на ізоляторі є трьома про-відними платформами для фотонної інтеграції.Документ Відкритий доступ Аналіз методів оцінки основних функціональних характеристик механічних турнікетів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Молодцов, Д. Е.; Шевченко, К. Л.Стаття присвячена аналізу методів оцінки основних функціональних характеристик механічних турні- кетів для підвищення їхньої безпеки при застосуванні. Згідно з законодавством України та Європейського сою- зу турнікет є медичним виробом, що незалежно від конструкції забезпечує полегшення стану пацієнта у разі травми шляхом припинення кровотечі в кінцівці створенням механічного тиску. Турнікети класифікуються на пневматичні та механічні залежно від способу створення зовнішнього тиску. Розглянуто типову конструкцію механічних турнікетів та визначено основні конструктивні елементи: механізм створення тиску, тиснучий елемент, засіб фіксації, місце реєстрації часу накладання. Аналіз наукових робіт свідчить про значну кількість досліджень, зосереджених на характеристиках пневматичних турнікетів, тоді як методи перевірки ефектив- ності та безпеки механічних турнікетів досліджені недостатньо. Зазначено, що безпека медичних виробів визначається як відсутність неприйнятного рівня ризику для оператора та пацієнта, де ризик означає ефект невизначеності в досягненні цілей в процесі розробки, виробництва, в конструкції, в застосуванні медичного виробу. Наведено перелік основних функціональних характеристик механічних турнікетів: тиск перекриття, втрата тиску після накладання протягом часу застосування, градієнт тиску. Встановлено, що на сьогодніш- ній день для отримання вимірювальної інформації щодо основних функціональних характеристик механічних турнікетів відомо про чотири методи: метод, заснований на перетворенні значення тиску, що утворюється турнікетом при накладанні, в електричний сигнал за допомогою тензорезистивних датчиків; метод, заснова- ний на вимірюванні тиску повітря у тестовій манжетці; непрямий метод визначення тиску із використанням рівняння Ламе; метод прямого вимірювання тиску в кінцівці під турнікетом із використанням інвазивного датчика тиску. На основі визначених основних функціональних характеристик механічних турнікетів наведено вимоги до методів їх визначення: вимірювання тиску перекриття, визначення втрати тиску після накладання турнікету протягом часу застосування, визначення градієнта тиску, відтворюваність, повторюваність, оцін- ка метрологічної невизначеності, та оцінка основних функціональних характеристик механічних турнікетів на основі математичних моделей. Розглянуто шляхи вдосконалення існуючих методів оцінки основних функці- ональних характеристик.Документ Відкритий доступ Автоматизований синтез світлосильних об’єктивів для сучасних приладів нічного бачення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Сокуренко, В. М.; Сокуренко, О. М.Статтю присвячено дослідженню можливостей автоматизованого розроблення світлосильних та висо- коякісних багатолінзових об’єктивів, призначених для застосування в приладах нічного бачення з сучасними електронно-оптичними перетворювачами покоління 4 і 4+, які мають діаметр фотокатоду до 18 мм. Такі перетворювачі характеризуються розширеною спектральною чутливістю, високим відношенням сигнал/шум та підвищеною роздільною здатністю. Для розрахунку конструктивних параметрів світлосильних об’єктивів була використана комп’ютерна програма PODIL, призначена для автоматизованого проєктування довільних оптичних систем. Для параметричного синтезу оптичних систем об’єктивів в даній роботі застосувався реа- лізований в програмі модифікований еволюційний алгоритм. В статті представлено загальну методику та результати автоматизованого параметричного синтезу серії оптичних систем лінзових об’єктивів з різними фокусними відстанями, які містять від 7 до 9 лінз зі сферичними поверхнями. Синтезовані об’єктиви забезпе- чують значення кутового поля зору 10°, 37° і 60° без віньєтування осьових та позаосьових пучків променів. Ді- афрагмові числа дорівнюють 1,5, 1,33 і 1,4, відповідно. Робочий спектральний діапазон розрахованих об’єктивів визначається спектральною чутливістю фотокатодів електронно-оптичних перетворювачів та в даній роботі охоплює довжини хвиль від 0,45 до 0,9 мкм. Повздовжній розмір розрахованих оптичних систем (тобто відстань від першої оптичної поверхні до площини фотокатоду) становить від 80 до 106 мм. Пред- ставлені результати абераційного аналізу свідчать про високу якість зображення отриманих оптичних сис- тем. Так, максимальні просторові частоти розрахованих поліхроматичних дифракційних модуляційних пере- давальних функцій всіх об’єктивів в меридіональній та сагітальній площинах по всьому полю перевищують 50 мм-1. Максимальні значення відносної дисторсії отриманих об’єктивів знаходяться в межах від 1 % до 2 %.Документ Відкритий доступ Аналіз існуючих моделей виявлення БПЛА на тепловізійних зображеннях(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Танчук, В. С.; Колобродов, В. Г.У наші часи широкого використання набувають безпілотні літальні апарати (БПЛА). Вони підтвердили свою ефективність, надійність та доцільність. Однак неналежне використання цієї технології або її зловживання можуть призвести до суттєвих порушень прав людини та створити значні загрози громадській безпеці. У зв’язку з чим, повинні створюватися відповідні методи протидії БПЛА. Одним із напрямків, який активно розвивається в наш час, є виявлення БПЛА на основі оптико електронному випромінювані. Так як більшість таких систем розраховані на видимий діапазон, ІЧ діапазон не так широко був досліджений. Виявлення БПЛА на основі тепловізійних зображень може бути виконано використовуючи штучний інтелект. Наразі вже існують готові підходи та моделі, які виконують задачі виявлення об’єктів, проте вони більш загального призначення. Для огляду проблеми виявлення БПЛА на основі тепловізійних зображень та ШІ, необхідно провести аналіз найбільш ефективних моделей виявлення об’єктів для задачі виявлення БПЛА у ІЧ діапазоні. В даній роботі було проведено аналіз та порівняння таких моделей виявлення об’єктів як YOLOv5 та YOLOv8, Faster RCNN, DETR. Для навчання моделей використовувались датасети, як в ІЧ діапазоні, так і у видимому. Була проведена попередня цифрова обробка датасету зображень БПЛА у видимому діапазоні, для перетворення їх у псевдо теплові. Це виконувалось з ціллю збільшити кількість тренувальних даних для моделей і тим самим покращити їх точність. Результати показали, що такі моделі як YOLOv8 та DETR є найефективнішими для задач виявлення БПЛА на тепловізійних зображеннях, проте їх точність все ще є недостатньою для ефективного використання для систем захисту від БПЛА у реальному часі.Документ Відкритий доступ Дрейфова рухливість електронів в антимоніді індію в режимі слабкого електричного поля(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Саурова, Т. А.; Шпиченко, В. СУ наукових публікаціях для антимоніду індію представлені теоретичні та експериментальні дослідження холлівської рухливості; її залежності від температури, концентрації носіїв заряду, напруженості електричного поля. Зазначимо, що не представлений типовий вид слабопольової температурної залежності дрейфової рухливості електронів, що відображає її поведенку у широкому діапазоні температури і концентрації атомів домішки. Процеси розсіювання носіїв заряду в антимоніді індію слабо представлені. Метою даної роботи є детальне дослідження основних механізмів розсіювання електронів в антимоніді індію, температурної залежності слабопольової рухливості електронів у широкому діапазоні ступеня легування напівпровідника. Дана кількісна оцінка швидкостей розсіювання електронів в антимоніді індію для типових видів домішкового та фонного механізмів. Проведено детальний аналіз процесів розсіювання. Підкреслено, що спостерігається відмінність швидкостей розсіювання в Г- і L-долинах зони провідності. Розсіювання на іонізованих атомах домішки визначає результуючу швидкість розсіювання до 40 К. При температурах вище 40 К значно зростає роль полярного оптичного розсіювання у Г-долині, практично визначаючи поведінку результуючої швидкості. У L-долинах найбільший внесок мають 2 види фононного розсіювання: акустичне та полярне оптичне. На основі отриманих результатів моделювання процесів розсіювання розраховано температурну залежність слабопольової дрейфової рухливості у Г- та L-долинах. 3 результатів моделювання видно, що рухливість електронів у Г-долині перевищує відповідні значення в L-долинах на 2 – 4 порядки. Результуючу рухливість визначено з урахуванням заселеності долин. З результатів моделювання дрейфової рухливості видно, що ділянку її зростання визначають процеси розсіювання на іонах домішки. Чим вище ступінь легування напівпровідника, тим менше рухливість електронів. З подальшим підвищенням температури рухливість зменшується. Характерною особливістю типової температурної залежності слабопольової рухливості електронів в InSb є те, що за високих температур її поведінку визначають процеси розсіювання на полярних оптичних фононах. Визначено набір параметрів моделювання, які забезпечують відповідність експериментальним даним.Документ Відкритий доступ Використання нейронних мереж для пошуку наземних мін(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Микитенко, В. І.; Шинкарьов, Д. Д.Проблема наявності великих замінованих територій і їх розширення є критичною через їхній вплив на безпеку та економіку. Стаття присвячена підвищенню ефективності оптичних методів пошуку наземних мін поверхневого розташування в задачах гуманітарного розмінування. Показано, що одним з найбільш перспективних оптичних методів виявлення мін є гіперспектральна зйомка, яка забезпечує надзвичайно точний аналіз спектрального складу випромінювання фоно-цільової обстановки. Але практичне використання гіперспектральних методів є суттєво ускладненим, враховуючи величезні площі замінованих територій. Отже виявлення мін має бути автоматизованим. Для вирішення цієї задачі досліджено можливості використання штучних нейронних мереж. Запропоновано інтеграцію штучного інтелекту, зокрема RBF-мереж, для підвищення ефективності та точності виявлення об'єктів. У роботі порівнюються традиційні методи класифікації з інноваційними підходами, що базуються на машинному навчанні. Проведено тестування алгоритмів на симуляційних і реальних даних. Це дозволило оцінити їхню здатність до ідентифікації об'єктів за умов різного спектрального заповнення. Специфіка досліджуваної області формує вимоги до оцінювання ефективності функціонування технічних засобів: в першу чергу має бути забезпечена мінімальна ймовірність пропуску сигналу. В той же час з врахуванням великих обсягів обчислень бажано, щоб ймовірність хибних тривог залишалась невисокою. Показано, що RBF нейронна мережа здатна виявляти міни з низькою кількістю хибних тривог. Під час навчання мережі з великим параметром розповсюдження чутливість виходу до спектральної варіативності пікселів знижується. Це дозволяє мережі виявити ціль навіть за низького коефіцієнта заповнення. Отже результати досліджень свідчать, що використання запропонованих методів дозволяє значно зменшити кількість хибних тривог і забезпечити високу продуктивність у реальних умовах.Документ Відкритий доступ Operating features of natural gas flow measurement systems(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Drachuk, O.; Pysarets, A.Energy resources accounting is a component of their rational consumption. The outdated equipment use that does not meet the requirements for measurement accuracy is one of the main issues in natural gas metering. Therefore, the issues of creating high-precision gas metering systems remain relevant. Gas metering units are used at various sites, from boiler houses to gas distribution stations and points that have different requirements for metrological performances and characterized by different operating conditions. To improve the gas metering quality, it is necessary to control its physical and chemical parameters, such as pressure, temperature, density, gas composition, etc. Therefore, the creation of systems for measuring the flow and quantity of natural gas requires an integrated approach that includes recording, processing and monitoring all necessary parameters using data transmission technologies. The automated collection lack and information conversion from the measuring system components makes it impossible to remotely monitor its state. The aim of the work is a comparative analysis of existing systems for measuring the flow and quantity of natural gas, as well as the requirements’ formulation for an automated system for measuring its parameters. The functioning features of existing systems, their structure and technical performances are discussed in the article. An analysis of current approaches to energy carrier accounting has been conducted. Particular attention is paid to the requirements for algorithms for processing and converting information received from automated systems for measuring natural gas flow rate, in addition to bringing the gas volume to base conditions and calculating the consumed energy quantity. General requirements for such systems, which contribute to increasing the accuracy and reliability of measurements, are formulated. The prospects for further work are to improve an algorithm for the interaction between the measurement system components.Документ Відкритий доступ Комп'ютеризована система моніторингу параметрів електронно-променевого оброблення оптичних компонентів комп’ютерних систем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Мацепа, С. М.; Антоненко, С. ВРозроблена комп’ютеризована система моніторингу параметрів електронно-променевого оброблення оптичних компонентів є сучасним рішенням для забезпечення точного контролю технологічних параметрів у реальному часі. Система базується на мікропроцесорному блоці керування, що забезпечує інтеграцію всіх компонентів через CAN-шину та високовольтний оптичний інтерфейс. Основними функціями системи є моніторинг напруги на катоді, модуляторі, струмі розжарення, електронного потоку та коригування цих параметрів у процесі оброблення. Завдяки адаптивному регулюванню система дозволяє досягти стабільності параметрів електронно-променевого оброблення, що підтверджено низьким рівнем відхилень напруги (до ±2%) та рівномірністю нанесення плівкових покриттів (до ±5%). Використання високовольтного оптичного інтерфейсу мінімізує втрати сигналу та підвищує точність передачі даних. Система легко інтегрується з комп’ютерними системами через USB-інтерфейс, забезпечуючи можливість підключення додаткових сенсорів для розширення функціональних можливостей. Результати апробації, проведеної на базі електронно-променевої установки УВН-71, продемонстрували значні переваги системи. Вона дозволяє зменшити дефекти поверхні, підвищити рівномірність оброблення та мінімізувати втрати оптичних матеріалів. Запропоноване рішення є критично важливим для виробництва високоякісних оптичних компонентів, які використовуються в сучасних комп’ютерних системах, забезпечуючи відповідність найсуворішим стандартам якості. Таким чином, розроблена комп’ютеризована система моніторингу сприяє оптимізації процесів електронно-променевого оброблення, підвищенню продуктивності та якості продукції, відкриваючи нові можливості для індустрії оптичних компонентів.Документ Відкритий доступ Оцінювання невизначеності параметрів газу в пошкодженому газопроводі на основі моделі стаціонарного руху газу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Матіко, Ф. Д.; Джигирей, В. О.; Костик, І. В.Виявлення витоків газу внаслідок пошкоджень газопроводів та визначення об’єму втрат природного газу є важливим завданням для зменшення дисбалансу в газопровідних системах та підвищення їх надійності. Об’єм втраченого газу може бути визначений на основі значень тиску і температури газу у місці пошкодження та геометричних характеристик пошкодження. Оскільки параметри газу в місці пошкодження газопроводу можуть значно відрізнятися від виміряних значень параметрів газу у вузлових точках, то їх слід визначати на основі математичних моделей руху газу. Під час визначення об’єму втраченого газу важливим є також оцінити невизначеність цього об’єму, що потребує оцінити також невизначеність тиску та температури газу у місці пошкодження. Ця стаття присвячена розробленню аналітичних залежностей для оцінювання невизначеності розрахункових значень тиску та температури газу в місці пошкодження газопроводу, отриманих на основі математичної моделі стаціонарного режиму руху газу. Розглядається методика оцінювання невизначеності тиску та температури газу у місці пошкодження газопроводу із врахуванням різних чинників, таких як тиск, температура газу на початку газопроводу, витрата та склад газу, а також геометричні характеристики газопроводу. Дослідження спирається на стандартизовані процедури та методи аналізу невизначеностей представлені в JCGM 100:2008 та ISO 5168:2013. В результаті дослідження отримано рівняння відносної стандартної невизначеності тиску та температури природного газу в місці пошкодження та знайдено коефіцієнти впливу складників невизначеності, що дає можливість оцінити невизначеність цих параметрів із врахуванням невизначеностей геометричних характеристик газопроводу та газодинамічних параметрів потоку. Наведено приклади обчислення відносної стандартної невизначеності тиску та температури газу в місці пошкодження газопроводу для випадку повного розриву газопроводу. Отриманні рівняння невизначеності тиску та температури газу в місці пошкодження стануть основою для методики оцінювання невизначеності об’єму газу втраченого через пошкодження.