CC BY
9
Гидроизоляция бетонных конструкций в промышленном строительстве играет большую роль. Без защиты бетона конструкции быстрее подвергаются воздействию внешних факторов, что может привести к экологической катастрофе. Качественный монтаж защиты бетонных конструкций - это залог сохранения эксплуатационных характеристик конструкции на длительное время. Список использованной литературы:
1. Какая бывает гидроизоляция [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://izolnovo.ru/articles/160/
2. Как правильно выбрать гидроизоляцию. Сравнение гидроизоляции. Виды гидроизоляционных материалов. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.xn--80adg2bbemi.xn--p1ai/articles/waterprofing_post.html
3. Рисунок [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.td-meaplast.ru/production/geomembrana/ geomembrana_c_ankernimi_rebrami/c_ankernimi_rebrami_v4/
© Быценко А.Н., Сайманова О.Г., 2023
УДК 621.391
Воробьёв Н.А.
бакалавр 4 курса ВГТУ, г. Воронеж, Российская Федерация
Лютин В.И.
Кандидат технических наук, доцент ВУНЦ ВВС «ВВА», г. Воронеж, Российская Федерация
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОРРЕКЦИИ ТРАЕКТОРИИ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПО РЕЛЬЕФУ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Аннотация
С применением Байесовского критерия синтезирован алгоритм определения положения линии пути беспилотного летательного аппарата по результатам измерения высот над заданным участком земной поверхности. Выполнено исследование качества алгоритма, позволившее установить требования к числу измерений высот, обеспечивающие заданную точность коррекции траектории беспилотного летательного аппарата.
Ключевые слова
Беспилотный летательный аппарат, критерий Байеса, максимум апостериорной вероятности,
цифровые карты высот.
Sparrow N.A.
The bachelor 4 courses of VSTU, Voronezh, the Russian Federation Ljutin V. I.
Cand.Tech.Sci., senior lecturer MECS the Air Forces «MAA»,
Voronezh, the Russian Federation
RESEARCH OF SYSTEM OF PROCESSING OF THE GEOPHYSICAL DATA ABOUT THE TERRESTRIAL SURFACE
AT TRAFFIC CONTROL OF PILOTLESS FLYING MACHINES
Annotation
With application of Bajesovsky criterion the algorithm of definition of a rule of a line of a way of the
pilotless aircraft by results of measurement of altitudes over the set section of a terrestrial surface is synthesised. Research of quality of the algorithm, allowed to instal the demand to number of measurements of the altitudes, corrections of a path of the pilotless aircraft providing given accuracy is executed.
Keywords
The pilotless aircraft, criterion of Bajesa, a posteriori probability maximum, digital cards of altitudes.
Природные, за счёт действия полярных сияний [1], и преднамеренные, создаваемые человеком [2], нарушения работы космических радионавигационных систем (КРНС) приводят к необходимости поиска альтернативных методов коррекции линии пути беспилотного летательного аппарата (БЛА), одним из которых является применение цифровых карт земной поверхности, являющихся составной частью геоинформационных систем [3]. В связи с этим актуальным становится применение корректировки траектории полёта БЛА с использованием неповторимости рельефа земной поверхности отображаемого массивом высот, в виде 2,5-мерных пространственных баз данных [3].
Цель работы - повышение эффективности и качества автоматических систем определения отклонения линии пути беспилотного летательного аппарата от заданного направления и оценка точности наведения по результатам анализа рельефа земной поверхности.
Для автоматической коррекции линии пути заблаговременно до пуска БЛА выбирается участок земной поверхности, располагаемый симметрично относительно заданной линии пути, как показано на рисунке 1. Реализация системы коррекции траектории предполагает наличие высотомера на борту БЛА, определяющего дальности с равномерным шагом по времени. Следовательно, выборка значений высот будет представлять собой последовательность чисел, поэтому значения высот этого участка должны
представлять собой двумерный массив чисел , I = 0,1, ] = 0, J , значения которых должны
располагаться в узлах решётки, образованной точками пересечения отрезков прямых линий, параллельных и перпендикулярных линии пути в системе координат х0у с интервалами Ах по горизонтали и Ау по вертикали. Это потребует выполнения интерполяции выбранного участка земной поверхности с использованием известных цифровых карт и последующим вычислением значений высот в узлах решётки, которые будут записаны в бортовое вычислительное устройство БЛА для проведения
сравнения с ними высот Би, к = 0, К , измеряемых БЛА при полёте над областью коррекции.
Рисунок 1 - Положение заданной и фактической линий пути БЛА над областью коррекции траектории Источник: разработано авторами
Размеры области коррекции A = I ■ Ах и B = J ■ Ay выбираются с учётом возможных фактических положений линии пути БЛА и требуемой точностью вычисления координат фактического положения линии пути БЛА. Точного совпадения линии пути БЛА с одной из последовательностей высот получить невозможно, поэтому реальная линия пути проходит вблизи одной из известных последовательностей высот.
Примем за «половинное» измерение среднее значение измеренных высот, что соответствует исключению неинформативной постоянной составляющей и определению высоты как отклонение от среднего значения.
Для определения местоположения реальной линии пути БЛА построим гипотезы H i = 0,I о том, что реальная линия пути проходит над одной из i, i = 0,I последовательностей отсчётов эталонов высот. Каждый компонент векторного наблюдения S = {s0,^,...,^,...,^} по гипотезе H i = 0,I равен
sk = hlk + nk к = 0,K i = ÖJ H, (1)
где nk - ошибки измерения высоты, считающиеся помехой с нормальным распределением с
2
нулевым средним и дисперсиеи ап
м(пк ) = 1 ехр{- щ 7 (2ап 2)}. (2)
Выполним синтез алгоритма определения над какоИ из I = 0,1 последовательностей отсчётов высот вдоль области коррекции проходит фактическая линия пути БЛА, а также оценивания линейного отклонения А/ фактической линии пути от заданной.
В основу синтеза алгоритма принятия решения о фактическом положении линии пути БЛА положен Байесовский критерий, в соответствии с которым решение принимается по максимуму обратной вероятности гипотез.
В соответствии с формулой Байеса вероятности гипотез равны [4]
р(иг )=р(и,)• рБ и, )/ ]Г р(и„ )• р(3 иг). (3)
/ Г=1
где Р(И{) - априорные вероятности гипотез; р(^|иг) - апостериорные вероятности векторного наблюдения при условии справедливости гипотезы И;.
Примем допущение о равновероятности гипотез Р(И1 ) = (/ + 1) 1, и выполним замену апостериорных вероятностей векторного наблюдения плотностями распределения вероятностей по правилу ёр[§ И )= И )• , тогда
р(иг )=и, )/ ]Г иг ). (4)
/ Г=1
Знаменатель выражения (3) одинаков для всех гипотез, поэтому введём понятие постоянной нормировки С-1 = Иг), тогда
г=0
р(иг|Б )= С • Иг). (5)
Определим помеху из выражения (1)
пк = - к = 0^ , = 01 Иг. (6)
Подставляя (6) в (2), находим условные плотности распределения вероятностей
Иг) = (ап л/2^)-1 exp {- (5, - hJk }/(lan2)}.
(7)
Подставляя (7) в (5) и применяя критерий максимума апостериорной вероятности, получим алгоритм решения о положении линии пути в пользу той гипотезы, для которой минимально среднеквадратическое отклонение измеренных высот от эталонных
И : i = min -h]k)21 j = 0,I.
j l k=0 I
(8)
На рисунке 2 показано определение промаха Elp БЛА при прибытии к линии размещения цели,
удалённой от области коррекции на расстояние L, при истинном отклонение линии пути БЛА от заданного её положения U и расчётном отклонении линии пути от оси области коррекции А/.
Отклонение вправо от оси области коррекции (от заданного положения линии пути БЛА) имеет положительный знак («+»), отклонение влево - отрицательный («-»).
Ошибка определения удаления линии пути от истинного её отклонения от оси области коррекции
E/p = А/ - U/p. (9)
Рисунок 2 - Промах БЛА при прибытии к линии размещения цели Источник: разработано авторами
При найденных апостериорных вероятностях гипотез определяются среднее значение расчётного отклонения А/, среднеквадратическое отклонение (СКО) положения Г^ и угол поворота А^ в сторону
цели линии пути БЛА
A/ = ¡t, ¡t = i-Ax'-A/ 2,
¿=0
& Ai =
i H "A/)2,
V i=0
A^ = arctan(A//L).
(10)
(11) (12)
Для оценки качества синтезированного алгоритма проводилось имитационное моделирование по методу Монте-Карло, в ходе которого определялась вероятность правильного решения о положении линии пути БЛА в соответствии с выражением (5) и вычислялись значения СКО положения линии пути БЛА СГА1 (11). Варьируемым параметром было значение СКО шума С п при фиксированном СКО высот земной поверхности. На рисунке 3 приведены зависимости вероятности правильного решения Рправ (а) и относительного СКО линии пути БЛА СД1/ Ах от отношения СКО шума и СКО высот земной поверхности
Сп1 СН .
Рисунок 3 - Вероятность правильного решения Рправ (а) и относительное СКО линии пути БЛА <гА1/Ах (б)
Источник: разработано авторами
Графики зависимостей вероятности правильного решения показывают, что значение вероятности 0,9 достигается при критическом значении отношения <Jnl&h не превосходящем единицы, если число отсчётов высоты не менее 50. Данное значение имеет теоретический минимум 36, как квадрат 6 а [4]. Уменьшение числа отсчётов требует повышения точности измерения высоты, что возможно при прохождении фактической линии пути как можно ближе к одной из последовательностей эталонных значений высот, что реально достичь практически невозможно.
Графики зависимости относительно СКО положения линии пути показывают, что при числе отсчётов не менее 50 и при единичном критическом отношении СКО помехи и СКО высот наблюдается СКО отклонения линии пути не более 0,5 от шага дискретизации эталонных значений высот. Эта величина соответствует максимальному отклонению реальной линии пути БЛА от одной из последовательностей эталонных высот.
Таким образом, установлено, что минимальный объём выборки наблюдаемых высот для обеспечения требуемой вероятности обнаружения не менее 0,9 и отклонения линии пути БЛА не более, чем половина шага дискретизации высот должен быть не менее 50 значений.
Список использованной литературы:
1. Черноус, С. А. Навигация GPS/ГЛОНАСС в Арктике и полярные сияния: / С. А. Черноус // Вестник Мурманского государственного университета. - 2016. - Т. 19, №4. - С. 806-812.
2. Юхно, П. М. Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию: / П. М. Юхно; ISBN 978-593108-149-6 - Мягкая обложка - Издательство: Радиотехника, 2017. - 640 с.
3. Просто о больших данных: / Гурвиц Джудит, Ньюджент Алан, Халпер Ферн, Кауфман Марсия: [перевод с английского]. - Москва: Эксмо, 2015. - 400 с. - (Библиотека Сбербанка. Т. 58). ISBN 978-5-699-85806-4.
4. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей: учеб.для вузов. / Е. С. Вентцель. - 11-е изд. стер. - М.: КНОРУС, 2010. - 664 с.
© Воробьёв Н.А., Лютин В.И., 2023
УДК 691.335, 697.7
Кальчев Д.Н.
ст. преподаватель БГТУ им. В.Г. Шухова
г. Белгород, РФ Завгородняя Л.В. аспирант БГТУ им. В.Г. Шухова г. Белгород, РФ
КОМПОЗИИТЫ НА ОСНОВЕ ГРАФИТА И КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ В ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОТОПЛЕНИЯ
Аннотация
В статье рассматриваются способы применения электропроводящих композиционных материалов в виде картриджей и использования в них композиционного состава на основе графита и карбоната кальция.
Ключевые слова
Графит, карбонат кальция, мел технический, традиционное отопление, композиционный материал, электропроводность.
COMPOSITES BASED ON GRAPHITE AND CALCIUM CARBONATE IN ENERGY-SAVING ELECTRIC HEATING SYSTEMS
Annotation
The article discusses the ways of using electrically conductive composite materials in the form of cartridges and the use of composite composition based on graphite and calcium carbonate in them
Keywords
Graphite, calcium carbonate, technical chalk, traditional heating, composite material, electrical conductivity.
В настоящее время резистивные электропроводящие композиты имеют широкую значимость по конструктивным показателям и позволяют достигать комфортных микроклиматических условий в помещениях [1,2]. Стоит отметить различные виды инфракрасного отопления, которые являются одним из прогрессивных методов отопления больших и малых площадей производственных и жилых
