Исследованы остаточные механические напряжения в пленках SiN_x, осажденных на кремниевые подложки из смеси газов SiH₄-NH₃-He в реакторе индуктивно связанной плазмы при температуре 150 °С. Показано, что величиной и знаком остаточных механических напряжений можно управлять за счет изменения условий осаждения пленок. Варьируя соотношением расходов реагирующих газов, мощностью плазменного источника и давлением в реакционной камере, можно получать пленки SiN_x с растягивающими или сжимающими остаточными напряжениями. Оценен дрейф напряжений в течение четырех недель после осаждения пленок. Отмечено, что для нитридных пленок с остаточными напряжениями, изначально близкими к нулю, при хранении наблюдается рост уровня сжимающих напряжений до (–300) МПа.

Сформулированы уравнения возбуждения продольно-азимутально нерегулярных волноводов с учетом потерь в стенках. Внутренняя поверхность стенок волновода задается произвольной гладкой функцией b(ϕ, z). Используется метод преобразования координат – исходная цилиндрическая система координат r, ϕ, z заменяется новой ρ, ϕ, z, где ρ = r/(b(ϕ, z)). В новой системе граница волновода определяется как ρ = 1 = const, то есть геометрия волновода – регулярный цилиндр. Для такого волновода полная система собственных функций известна. С учетом этих функций для определения амплитуд парциальных волн применяется стандартная процедура неполного метода Галеркина. Полученные общие уравнения могут быть использованы при расчете и оптимизации как электронных приборов СВЧ и КВЧ различных типов, так и пассивных устройств СВЧ разнообразного применения.

Статья представляет собой развитие теории многомерных матриц в части, относящейся к симметричным многомерным матрицам. Свойство симметричности рассмотрено с точки зрения структуры многомерных матриц. Наряду с симметричными матрицами, рассматриваются так называемые kq-симметричные, то есть матрицы, симметричные по отношению к мультииндексам, содержащим q индексов. Рассмотрены единичные, единичные симметричные и единичные kq-симметричные матрицы. Определены матрицы, обратные многомерным матрицам по отношению к единичным, единичным симметричным и единичным kq-симметричным. Доказано, что матрицами, обратными многомерным матрицам по отношению к единичным симметричным и единичным kq-симметричным матрицам, являются матрицы Мура– Пенроуза. Приведены различные примеры.

Рассмотрены разработанная модель резистивно-транзисторного термоэлектрического преобразователя, методика идентификации ее параметров и результаты схемотехнического моделирования с применением предложенной модели преобразователя переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения. Приведена электрическая схема преобразователя переменного напряжения в постоянное, полученная при схемотехническом моделировании зависимости погрешности преобразования от уровня входного напряжения, на основании которой сформулированы основные требования для уменьшения погрешности. Применение ранее разработанных на базовом матричном кристалле МН2ХА031 операционных усилителей типа OAmp11.2 с входными полевыми транзисторами, управляемыми p–n-переходом, позволяет реализовать прецизионный преобразователь переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения в виде микросборки, содержащей два кристалла термоэлектрического преобразователя ПН001, один кристалл МН2ХА031 со схемой обработки сигналов и внешние фильтрующие конденсаторы. Схемотехническое моделирование показало, что такой преобразователь сохраняет работоспособность при поглощенной дозе гамма-излучения, равной 1 Мрад, и воздействии флюенса нейтронов 1 ⋅ 1013 н/см2

Выполнены экспериментальные исследования нелинейных свойств маломощных усилителей радиочастоты, аналогичных используемым в оборудовании мобильной связи 4G/5G диапазона FR1. Измерения характеристик усилителей проведены с применением технологии двухчастотного зондирования на частотах полосы n7 (2500–2570 / 2620–2690 МГц), выделенной в республике для систем мобильной связи 4G, и полосы n78 (3300–3800 МГц), которую планируется использовать в республике для систем мобильной связи 5G. На основе результатов измерений двухчастотных характеристик усилителей, их односигнальных амплитудных характеристик, а также двухсигнальных амплитудных характеристик и значений динамического диапазона по интермодуляции 3-, 5-, 7- и 9-го порядков в первой гармонической зоне синтезированы полиномиальные модели высоких порядков, описывающие передаточные характеристики исследуемых усилителей. Синтезированные модели пригодны для применения в широком динамическом диапазоне входных воздействий при одновременном анализе нелинейных эффектов всех видов, представляющих опасность для радиоприема в сложной электромагнитной обстановке в полосах частот мобильной (сотовой) связи, – как «тонких» (интермодуляция), так и «грубых» (блокирование, перекрестные искажения) эффектов. При использовании технологии дискретного нелинейного анализа поведения радиооборудования в сложной электромагнитной обстановке полученные модели обеспечивают высокую эффективность количественного анализа нелинейных процессов и радиопомех, возникающих в оборудовании и радиосетях 4G/5G/6G в сложной электромагнитной обстановке.

Исследования, описанные в статье, относятся к области технической диагностики – одной из составных частей процесса ремонта радиоэлектронной аппаратуры. Определены основные причины, оказывающие влияние на корректную работу радиоэлектронной аппаратуры, выявлены виды технических неисправностей, возникающих в процессе ее эксплуатации. Выделены и систематизированы виды неисправностей печатных узлов, выполнена классификация способов их диагностики, разработан алгоритм бесконтактного контроля работоспособности элементов радиоэлектронной аппаратуры и предложена структура устройства для его реализации.

Представлена аналитическая зависимость фаз и значений межкомпонентных фазовых отношений гармонических составляющих виброперемещения несоосных валов от их смещения. Гармонические колебания валов моделировали при помощи лагранжиана, связывающего вибросмещение и действующие в системе силы. Для удобства вывода лагранжиан переписан в комплексном виде. Полученные алгебраические уравнения связывают комплексные амплитуды компонентов вибрации с амплитудами периодических сил на тех же частотах и с параметрами механической системы (жесткостью, затуханием). Амплитуды периодических сил связаны с величиной параллельной и угловой расцентровок валов согласно принятой модели. Вычисление значений межкомпонентных фазовых отношений используется, чтобы избавиться от случайного начального сдвига фаз, обусловленного выбором начала отсчета времени. Оценена величина эффекта, производимого расцентровкой валов, на амплитуды и значения межкомпонентных фазовых отношений составляющих сигнала. Полученный результат может быть использован для построения устройств оценки смещений валов и состояния оборудования, основанных на анализе сигналов вибрации.

Предложен один из способов измерения направления прихода электромагнитной волны от источника радиоизлучения автоматическим радиопеленгатором с малой антенной базой и ограниченным количеством каналов радиоприемного тракта. Перечислены проблемы, возникающие при реализации данного способа, представлены предложения по их решению. Получена структурная схема и создан макет радиопеленгатора, в котором устройство обработки реализовано с помощью двухканального приемника LimeSDR. Приведены результаты испытания радиопеленгатора по обнаружению и оценке направления на беспилотный летательный аппарат.

Управление дорожным движением в современных интеллектуальных транспортных системах включает в себя мониторинг фактической дорожной ситуации в режиме реального времени (объемы, скорости, инциденты и т. д.), а также контроль или влияние на поток с использованием этой информации. При этом автомобили как компоненты интеллектуальных транспортных систем должны быть оснащены коммуникационными возможностями для обмена информацией с другими транспортными средствами (V2V) и с дорожной инфраструктурой (V2I). Все это связано с наличием специального оборудования, подключенного к бортовой сети для локального сбора данных, которые могут быть доступны для обмена между автомобилями и с центральной коммуникационной станцией с помощью беспроводного интернета. Вместе с тем вопрос разработки самих алгоритмов организации движения пока остается открытым. Решение этой задачи можно осуществить с помощью теории игр – достаточно новой, но бурно развивающейся части современной математики. В отличие от теории оптимизации, изучающей возможности построения оптимального решения для всей системы в целом, теория игр изучает способы оптимизации индивидуальной выгоды в конкуренции с другими лицами (событиями), которые рационально стремятся к удовлетворению собственной выгоды. Проблема «умного» регулирования перекрестков является достаточно сложной для решения задачи, объединяющей усилия ученых разных областей знаний. Однако бурное развитие ИКТ-технологий и быстрое их применение к транспортным задачам дает возможность выработать некоторые подходы, позволяющие оптимизировать текущую ситуацию на перекрестке.

Рассмотрен вопрос управления четырехколесным мобильным роботом со всенаправленными колесами типа меканум. Проведен анализ вращательного движения всенаправленного колеса меканум, основанный на его кинематике. Для конкретного робота с определенными габаритными параметрами построен график изменения радиуса колеса меканум в зависимости от угла его поворота. Составлены кинематическая и динамическая модели мобильного четырехколесного робота, учитывающие его геометрические характеристики. Представленные выражения являются математическим описанием поведения мобильного робота в статике и динамике. На основании полученных моделей формируются принципы работы системы управления движением четырехколесным мобильным роботом на всенаправленных колесах типа меканум.

Предложена формализованная методика модельно-ориентированного проектирования алгоритмов управления мобильными роботами. В основу методики положен альтернативный подход к разработке, когда сначала создается модель объекта управления, как инструмент проектирования, а затем разрабатываются алгоритмы управления. Это позволяет в процессе модельно-ориентированного проектирования найти наиболее удачные алгоритмы и подобрать параметры управления, близкие к оптимальным. В качестве примеров рассмотрены две типовые задачи из области управления мобильными платформами – управление торможением и рулением. Предложенная методика обладает достаточной унификацией, чтобы быть использованной при проектировании алгоритмов управления мобильными роботами различных типов, с разными системами позиционирования, принципами навигации и автопилотирования.

Рассмотрены методы моделирования взаимодействия электромагнитного излучения с углеродным наноструктурированным композитом, содержащим различные структурные элементы, такие как углеродные волокна, наночастицы, воздушные промежутки, переходные оболочки. Показано, что для эффективного и адекватного моделирования взаимодействия электромагнитного излучения с углеродным наноструктурированным композитом необходимо создание программного обеспечения в связи с наличием большого набора входных параметров, а также со сложностью вычислений. Сформулированы функциональные требования к программному обеспечению, отражающие выбор моделей и наличие удобного интерактивного интерфейса. Описана архитектура программного обеспечения, которое реализует модели взаимодействия электромагнитного излучения с углеродным наноструктурированным композитом, рассмотрена программная реализация (структура классов, методы, пользовательский интерфейс). В основе разработанного кода лежат апробированные физико-математические модели, которые дают возможность получить результаты, близкие к экспериментальным данным. Архитектура программного обеспечения позволяет эффективно управлять процессом моделирования, а также включает возможность модификации моделей и учет новых структурных элементов. Разработан интерактивный интерфейс для пользователей, позволяющий легко управлять параметрами модели и анализировать результаты численных экспериментов.

Рассмотрена задача сжатия динамического диапазона инфракрасных изображений. Для повышения качества тонового отображения инфракрасных изображений при сжатии их динамического диапазона и упрощения управления характеристиками воспроизведения инфракрасных изображений предложен
алгоритм преобразования динамического диапазона на основе адаптивного выравнивания гистограммы
с инверсией краев. Сущность алгоритма состоит в двойном уменьшении динамического диапазона инфракрасного изображения с промежуточным растяжением, сжатием и наложением краев с инвертированием.
Для выбора интервала яркости и степени его растяжения в предложенном алгоритме использовался коэффициент асимметрии. Алгоритм позволяет улучшить некоторые глобальные и интервальные показатели
качества воспроизведения изображений за счет наложения краев гистограммы.

Представлена разработанная математическая модель для построения карты расположения
областей, составляющих фоновую обстановку для оптико-электронных систем. Особенностью предложенной модели является то, что при определении, к какому классу относится конкретный пиксель, учитываются одновременно значения классов соседних пикселей, а также пространственное положение пикселя. Приведены количественные оценки адекватности данной модели и существующих математических
моделей изображений, способных осуществить построение карт расположения областей. Предлагаемая
модель сравнивалась с Марковcкой моделью, блочной Марковской моделью, моделью Гиббса, блочной
моделью Гиббса и дважды стохастической моделью с квантованием по уровню. Оценку адекватности проводили с использованием разработанной авторами искусственной нейронной сети, оценивающей сходство двух изображений по нормированному показателю сходства, находящемуся в интервале от 0.0 до 1.0,
и ее k-кратной перекрестной проверки. Результаты сравнения показали, что разработанная модель по вычисленному показателю не менее чем в три раза лучше известных.