Статья посвящена разработке методики оценки вероятности срыва автосопровождения объекта видеосистемой мобильного робота под действием внешних факторов, обусловленных случайными колебаниями мобильной платформы. Математическая постановка задачи вероятностного анализа основана на представлении процессов, происходящих в системе, векторным стохастическим дифференциальным уравнением. Условием срыва автосопровождения считается выход отслеживаемого объекта из поля зрения видеосистемы и невозврат в него в течение заданного времени. Вероятность срыва автосопровождения зависит от динамических свойства системы слежения и описывается рекуррентной формулой, в которой учитывается вероятность нахождения объекта вне поля зрения и вероятность его невозврата. Методика расчета вероятности срыва включает в себя решение двух систем обыкновенных дифференциальных уравнений для вероятностных моментов. Одна система уравнений характеризует плотность вероятности распределения координат нахождения сопровождаемого объекта в открытой области пространства. Другая система уравнений характеризует изменение во времени плотности вероятности координат сопровождаемого объекта, находящегося за пределами поля зрения видеосистемы. Приведен упрощенный пример, который наглядно иллюстрирует эволюцию вероятностных характеристик исследуемой системы в пространстве и во времени.

Явление синхронизации используется во многих областях науки и техники и особенно в радиотехнике. С помощью синхронизации, например, можно решать задачу стабилизации частоты мощных автогенераторов. В работе экспериментально показано, что флуктуации частоты на выходе синхронизированного генератора непрерывного режима не всегда соответствуют флуктуациям частоты синхронизирующего колебания даже в середине полосы синхронизации. Минимально возможные флуктуации частоты на выходе синхронизированного генератора определяются флуктуациями разности фаз в синхронизируемом автогенераторе, которые, в свою очередь, зависят как от внутренних причин, связанных со сложными процессами, протекающими внутри прибора, так и от внешних причин, связанных с пульсациями питающих напряжений, механическими воздействиями и параметрами синхронизирующего колебания.

Статья посвящена проектированию и применению программного приложения для автоматического формирования схемы расположения изделий и расчета критерия «бесполезный материал» при раскрое листовых материалов. Описана функциональная модель производства по изготовлению продукции, раскраиваемой из листового материала, позволяющая определить место разработанного приложения в производственном процессе. В приложении реализованы детерминированные алгоритмы и эволюционный (генетический) алгоритм раскроя. Представлены результаты исследования алгоритмов формирования карт раскроя по времени нахождения решения и критерию «бесполезный материал». Созданное приложение позволяет находить общую площадь изделий, свободную площадь как разницу между площадью листового материала и общей площадью изделий. Программное приложение написано на языке JavaScript с применением библиотеки React.

Двухслойная система Al/Nb (1000/200 нм) на кремниевой подложке была проанодирована в 0,2 М водном растворе щавелевой кислоты при постоянном напряжении 53 В. После завершения этапа анодирования алюминия производили замену электролита на 0,5 М водный раствор борной кислоты и затем реанодировали подслой ниобия до напряжения 400 В. Для создания анодной композиционной наноструктуры проводили удаление большей части анодного оксида алюминия методом химического травления в течение 1200 с в 50 % растворе ортофосфорной кислоты при температуре 50 °С. Исследована морфология, фотолюминесценция, оптическое отражение анодной композиционной наноструктуры. Анодная композиционная наноструктура показала эффективное оптическое отражение в диапазоне длин волн от 540 до 1000 нм, а максимальная отражающая эффективность наблюдалась на длине волны 850 нм и составляет 52 %. Пик фотолюминесценции наблюдался на длине волны 453 нм.

Рассматриваются традиционные алгоритмы определения дескрипторов изображения, такие как SIFT, ORB, LBP, GLSM, для решения задачи поиска схожего анатомического участка на КТ-изображениях лёгких. В статье предлагается методика проведения сравнительного анализа традиционных алгоритмов определения дескрипторов изображений при решении задачи поиска схожего анатомического участка, а также определяются оптимальные анатомические признаки. Алгоритмы апробируются при поиске схожего анатомического слоя в рамках слоев изображений компьютерной томографии лёгких одного пациента, в рамках поиска схожей анатомической формы на слое среди изображений компьютерной томографии лёгких двух пациентов и среди изображений компьютерной томографии лёгких ста пациентов. В результате определено, что в ходе расчета методом GLSM получаются наилучшие результаты при решении задачи классификации анатомической области изображения (усредненная погрешность определения анатомического слоя составляет 5 %). Определено, что оптимальные признаки на КТ-изображении лёгких соответствуют наличию органов: сердца, печени и верхнего края лёгкого. Формулируются выводы о необходимости использования нейросетевых методов для улучшения погрешности определения схожего слоя, содержащего необходимую анатомическую структуру.

Для производства интегральных аналоговых микросхем малой степени интеграции, предназначенных для работы при температуре до минус 200 ℃ и/или при поглощенной дозе гамма-излучения до 5 Мрад, создан арсенид-галлиевый базовый кристалл. Тип применяемых в базовом кристалле активных элементов, а именно: DpHEMT с размерами затворов 100 мкм/0,2 мкм и 10 мкм/0,2 мкм; p-n-p HBT, выбран для реализации наиболее распространенных аналоговых схем операционных усилителей, компараторов, повторителей напряжения. Несмотря на небольшое количество доступных для схемотехнического синтеза DpHEMT с большой крутизной и особенности вольтамперных характеристик экспериментальных образцов DpHEMT, исключающие их применение при малых токах стока, на базовом кристалле возможно проектирование схем зарядочувствительных усилителей (ЗЧУ), содержащих только один тип активного элемента – DpHEMT. При этом правильный выбор рабочей точки транзисторов обеспечивает разработку малошумящих, быстродействующих ЗЧУ с лучшими параметрами по сравнению с кремниевыми ЗЧУ для датчиков с внутренней емкостью до 100 пФ. Так, разработанные на GaAs базовом кристалле ЗЧУ с головными DpHEMT и отношением ширины затвора к его длине, равным W/L = 2000 и W/L = 3000, характеризуются соответственно током потребления I_CC = 5,46 мА и I_CC = 5,25 мА, длительностью фронта нарастания t_R = 10,7 нс и t_R = 9,6 нс, эквивалентным шумовом зарядом ENC = 3960 эл. и ENC = 3700 эл. при емкости датчика 50 пФ, в то время как ЗЧУ с кремниевым головным полевым транзистором, управляемым p-n-переходом и каналом p-типа, имеет W/L = 3870, I_CC = 6,99 мА, t_R = 27,7 нс, ENC = 5360 эл. при той же емкости датчика.

Портативные, подвижные и мобильные подповерхностные радиолокационные обнаружители высоко востребованы для локализации неоднородностей и скрытых дефектов при мониторинге состояния дорожных покрытий, исследовании верхнего слоя земной поверхности при гуманитарном разминировании и выявлении схронов. Несмотря на наличие ряда специализированных устройств, проблема обеспечения надежного оперативного обнаружения приповерхностных и малозаглубленных объектов до конца не решена. Одно из перспективных направлений разработки подповерхностного радиолокационного обнаружителя с повышенной эффективностью обнаружения объектов при заглублении до 1,5…2 λ связано с использованием непрерывного сверхширокополосного линейно- частотно-модулированного зондирующего сигнала и оптимизацией конструктивного построения системы, обеспечивающего поддержание заданной высоты подъема антенного блока над исследуемой средой при его высокой мобильности. В статье приведены результаты разработки самоходного подповерхностного радиолокационного обнаружителя с непрерывным зондирующим сигналом, включающие обоснование технического облика прибора, разработку концепт-макета и результаты экспериментальных исследований. Прибор выполнен на четырехколесной автоматизированной платформе с регулируемой консолью, на которой перемещается антенный блок. При поступательном движении платформы выполняется последовательный радиолокационный обзор верхнего слоя грунта, результаты которого в виде поверхностной проекции нормированной мощности глубинных портретов выводятся на экран монитора. Проведенные натурные испытания прибора показали надежное обнаружение при- и подповерхностных объектов, выполненных из диэлектрических и металлических материалов.

Изучены электрокинетические возможности сепарации и концентрирования бактерий S.aureus в цельной крови человека (исследуемая смесь) с помощью новой конструкции четырехэлектродного биосенсорного чип-формата с прозрачными микроэлектродами. В исследованиях использована закрытая ячейка, в которую заливали исследуемую смесь. Электрокинетическое перемещение бактерий при концентрировании наблюдалось при подаче на первый и второй кольцевые внешние электроды переменного напряжения, а на третий и четвертый полукруглые центральные электроды – постоянного напряжения. Процесс сепарации эритроцитов и концентрирования бактерий фиксировался оптическим методом для модельных условий и в цельной крови. Показано, что концентрирование бактерий проявляется через 8 минут и увеличивается к 30 минуте в области центральных электродов в модельных условиях. Измерения были проведены на биосенсорных чип-форматах, имеющих практически одинаковые электрофизические параметры емкости и проводимости на частотах от 100 Гц до 1 МГц. Установлено, что амплитудно-частотный режим и биосенсорный чип-формат могут быть использованы для разработки методического обеспечения идентификации вида бактерий, но только оптическими методами. Показано, что для увеличения количества бактерий на центральных электродах в режиме концентрирования необходимо повысить скорость электроосмотического потока на переменном токе путем оптимизации состава среды и параметров электрического режима, чтобы уравнять скорости процессов сепарации и концентрирования

В статье рассматриваются вопросы, связанные с возможностями аналитической методики синтеза квазидвухполосовых согласующих устройств и способом ее совершенствования. Методика основана на математическом аппарате обобщенного метода Дарлингтона с применением на этапе выбора аппроксимирующей функции специального способа формирования квазидвухполосовых частотных характеристик. Представлено сопоставление результатов согласования нагрузки, полученных при помощи разработанной методики и прогрессивным численным методом синтеза. Проведенный анализ решенной задачи позволил произвести частную оценку возможностей предлагаемой аналитической методики согласования. Обозначено важное ограничивающее обстоятельство для методики синтеза – отсутствие решений для нагрузок повышенной сложности, что связано с малой вариативностью известных аппроксимирующих функций передачи мощности. В качестве решения проблемы рассматриваются ограниченно-плоские функции, отличающиеся от классических аппроксимаций расширенной вариативной способностью. Использование комбинации знаний о формировании квазидвухполосовых частотных характеристик и методики использования ограниченно-плоских функций позволило расширить диапазон согласуемых нагрузок. Представлено решение тестовой задачи согласования 5-элементной нагрузки, для которой использование классических аппроксимаций не приемлемо.

Цель настоящей работы – исследование структуры и схемотехнических решений автономной фотоэлектрической установки с аккумуляторно-емкостным накопителем энергии для обеспечения стабильности напряжения в условиях импульсного характера нагрузки и переменного характера генерируемой солнечной панелью мощности. Предложена оригинальная активная схема управления гибридным накопителем. Пиковая мощность солнечной панели составила 100 Вт. Аккумуляторная часть накопителя энергии была представлена гелевой свинцово-кислотной 12 В батареей с зарядной емкостью 11 А·ч, а емкостная часть состояла из батареи суперконденсаторов с электростатической емкостью 80 Ф, рабочим напряжением 15,5 В. В качестве нагрузки при стационарном разряде накопителя служил реостат сопротивлением 12 Ом, а импульсный характер разряда имитировался с помощью автомобильного воздушного компрессора. Выполнен анализ вариантов схемотехнических решений, реализующих процесс зарядки емкостной части накопителя энергии от солнечной панели напрямую или через шунтовой DC/DC преобразователь. Заряд и разряд аккумуляторной части накопителя управлялся контроллером ProStar-15. В обоих случаях использовались буферные режимы заряда аккумуляторной и емкостной частей накопителя энергии. Результаты исследований определили пути повышения стабильности выходного напряжения в условиях импульсной нагрузки и переменного характера генерации электроэнергии при увеличении ресурса дорогостоящей аккумуляторной батареи.

В статью «Refined Analysis of the Correlation Between the Accepted Maximum Permissible Levels of Radio Frequency» автора V.I. Mordachev, опубликованную в Т. 20, № 1, 2022 г. журнала «Доклады БГУИР» (с. 55–64), были внесены изменения. В связи с этим табл. 2 статьи необходимо читать в следующей редакции. На сайте журнала в № 1, 2022 г. размещена актуальная версия статьи.