ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
В работе представлены результаты исследования характеристик изготовленных опытных образцов кирального маломодового оптического волокна с увеличенной высотой ступенчатого профиля показателя преломления. Рассмотрены вопросы выбора технологических параметров указанного маломодового волоконного световода на основании проведенных расчетов строгим численным и приближенным методами анализа описанной волноводной структуры. Приведены построенные спектральные характеристики дисперсионных параметров модового состава. Представлены результаты экспериментальных измерений профиля лазерного пучка в ближнем поле, а также спектрального и импульсного откликов оптических сигналов, возбуждаемых когерентными источниками оптического излучения.
В рамках статьи рассмотрена теория квантовой обработки изображений и квантовые манипуляции с изображениями (быстрые геометрические преобразования, включая переворот, ортогональные вращения и ограниченные геометрические преобразования). В работе проведено исследование области квантовой обработки изображений и протестирована модель ГПКИ. Были исследованы модели (разработанная в работе и др.) путем явной симуляции квантового поведения на большой квантовой системе. Создана базовая схема для кодирования 2×2 изображения, для получения более четкого представления о механике квантовых моделей изображений.
В статье рассмотрены перспективы использования полимерных материалов для создания планарных оптических волноводов оптико-электронных шин высокоскоростных систем передачи данных. Выявлены преимущества и недостатки использования неспециализированных полимерных материалов общего применения. Предложены технологии изготовления полимерных планарных оптических волноводов. Определены основные типы потерь в планарных оптических волноводах, причины их возникновения, а также подходы к их сокращению. На примере полимера PDMS и технологии мягкой литографии отмечены критические этапы технологического процесса изготовления полимерных планарных оптических волноводов, которые способствуют возрастанию потерь на рассеяние. Для каждого этапа предложены алгоритмы предотвращения увеличения потерь на рассеяние. Данные алгоритмы были реализованы на практике при изготовлении макетов полимерных планарных оптических волноводов оптико-электронной шины передачи данных.
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
В работе рассмотрены цифровые методы формирования, коррекции и параметрического управления характеристиками сигналов многоканальных генераторных устройств (ГУ) гидроакустических передающих трактов. Приведены данные по корректировке амплитудно-фазового распределения выходных сигналов ГУ с учетом взаимного влияния каналов гидроакустических излучающих антенн. Показана перспектива внедрения цифровых методов формирования периодических широтно-импульсных сигналов для улучшения характеристик высокочастотной гидролокации. Приведен пример эффективности использования цифрового параметрического регулирования для устранения режимов перегрузки при резком уменьшении импеданса гидроакустических преобразователей. Представленные способы цифрового управления выходными сигналами гидроакустических передающих трактов характеризуются научной новизной и оригинальностью предложенных технических решений.
Применение активных метаматериалов является одним из самых перспективных способов управления характеристиками антенн, волноводов и других СВЧ-устройств. В данной статье предлагается конструкция управляемого метаматериала в виде электромагнитного кристалла с коммутаторами, размещенными в узлах кристаллической решетки. Исследуется применение данного метаматериала для изменения фазы основной моды волновода WR-137. Управление характеристиками метаматериала выполняется путем коммутаций pin-диодов в узлах решетки, так данный способ управления позволяет добиться высокой скорости работы системы, а также выполнить коммутацию только определенных pinдиодов. Проведено электродинамическое моделирование, на основе которого были получены характеристики волновода при разных сочетаниях замкнутых узлов метаматериала, осуществляющего изменение фазы электромагнитной волны.
В статье рассматривается реализация направленных ответвителей в микрополосковой линии, предназначенной для линий связи в диапазоне частот 2‒3 ГГц, на подложке из широко используемого и общедоступного материала RO4350, с коэффициентом связи 3‒7 дБ. Эти направленные ответвители были разработаны с учетом дополнительных граничных условий для уменьшения габаритных размеров устройства. В ходе численного моделирования уточнялись поправочные коэффициенты, использованные для предварительных аналитических расчетов. Данные численного эксперимента были проверены при помощи измерений макета.
В статье исследуются процессы переключения активных приборов в ключевых модуляторах (усилителях) класса D с целью решения вопросов оптимального управления ими (транзисторами, триодами, тетродами и т. п.) в реальных условиях, снижения потерь мощности и нелинейных искажений выходного напряжения модуляторов, а также более точного определения КПД устройств. Представленная математическая модель учитывает инерционность процессов переключения, конечность длительности фронтов нарастания и спада импульсов напряжения и тока, а также потери в переключающих элементах.
При проектировании антенного поля стационарного передающего радиоцентра КВ-диапазона необходимо предусматривать резервирование наземных симметричных антенн, функционирующих на круглосуточных радионаправлениях, резервными, быстро развертываемыми антенными системами. В качестве таких антенн предложено использование несимметричных вертикальных вибраторов, активных фазированных антенных решеток (АФАР) на их основе с управляемой диаграммой направленности. Рассмотрены методы расчета таких систем, разработана методика определения фазовых соотношений токов на входах элементов АФАР с учетом ее размещения и функционирования на реальном объекте. Приведены результаты трассовых испытаний одиночных антенн и АФАР на радиолинии протяженностью 650 км.
ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
В статье представлена модель аудита защищенности объекта критической информационной инфраструктуры тестовыми информационно-техническими воздействиями. Данная модель формализует процесс аудита объекта в виде многоуровневой топологической модели, отдельные уровни которой соответствуют: затратам ресурса на проведение воздействий, тестовым информационно-техническими воздействиям, уязвимостям, элементам объекта и уровням ущерба. Использование этой модели в практике аудита позволит обосновать наиболее эффективные воздействия по критерию «эффективность/стоимость», а также сформировать тестовые наборы, которые обеспечат рациональную полноту аудита объекта критической инфраструктуры.
Анализируются виды данных дистанционного зондирования Земли и способы их обработки, которые реализуются с целью идентификации на земной поверхности негативных природных явлений и техногенных воздействий на окружающую среду, их характеристик и условий распространения. Выполняется обоснование необходимости конвейеризации обработки данных дистанционного зондирования Земли в Web-ориентированных сервисах мониторинга окружающей среды. Обосновывается архитектурная организация Web-ориентированных сервисов мониторинга окружающей среды, функциональная схема системы получения и обработки данных. На основе анализа способов тематической и POST-тематической обработки данных выполняется обоснование организации многостадийной (конвейерной) системы реализации действий с ними, обеспечивающих разносторонний мониторинг окружающей среды.
ТРУДЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
В течение последнего десятилетия помимо мультисервисных сетей существенное развитие получила технология блокчейн из-за возможности организации безопасного, целостного, надежного обмена и хранения информации. В силу большой востребованности технологии возникает проблема передачи данных на сети операторов связи. При этом появляется ключевая задача рассмотреть влияние данной технологии на сетевые характеристики для прогнозирования поведения трафика на сети и обеспечения требуемых показателей качества услуг, а также стабильности состояния элементов сети связи общего пользования при работе технологии распределенного реестра. Однако рассмотреть и проанализировать влияние технологии в натурном эксперименте является трудозатратной задачей, которая не всегда может быть выполнена, поэтому в данной статье предлагается рассмотреть подходы к структурно-параметрическому моделированию данных систем.
Системы глубокой инспекции пакетов на сетях связи используются для распознавания приложения порождающего конкретный поток трафика. Вопросы, связанные с моделированием и проектированием систем глубокой инспекции пакетов, остаются малоизученными. В данной работе приводится программная методика оценки эффективности аппаратного состава серверов системы глубокой инспекции пакетов, использующая математическую модель такой системы и методы программного поиска. Дается описание программного поиска методом максимального элемента и методом Хука ‒ Дживса. Предложена модернизация метода Хука ‒ Дживса для монотонно убывающей функции. Проведено сравнение методов по числу шагов поиска.
ISSN 2712-8830 (Online)