Абдульмянов Т.Р. «Общая модель образования небесных тел от начальной конденсации газопылевых частиц до формирования «зародышей» планет» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 3-15 (2019)

Анализируются основные идеи формирования небесных тел в аккреционных и протопланетных дисках. Рассматриваются механизмы радиальной и орбитальной миграции небесных тел. Согласно результатам моделирования движения малых тел Солнечной системы, формирование малых тел и рост их размеров и масс происходит в устойчивых точках либраций орбитальных резонансов. Появление единственного «зародыша» в протопланетных кольцах объясняется результатом действия механизма орбитального резонанса 1/1. При помощи модели волновых возмущений пылевых оболочек протозвезд и модели орбитального резонанса построена общая модель формирования и роста «зародышей» планет для дисков, имеющих массы менее 0.1M_S.

Биктимирова Р.А., Абраменко В.И. «Магнитные поля солнечных пятен: сравнение данных КРАО и SDO/HMI» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 7-13 (2020)

Переведены в цифровой формат данные об измерении максимального магнитного поля в солнечных пятнах, полученные в Крымской астрофизической обсерватории Российской академии наук (КрАО РАН) в виде зарисовок. Исследовано около 1000 пятен, наблюдавшихся в 2014 году. Эти данные были сопоставлены с данными SDO/HMI (значениями магнитного поля по лучу зрения Bz (HMI) и значениями модуля полного вектора магнитного поля B(HMI)). Сравнивались максимальные значения модуля поля в одних и тех же пятнах. Показано, что имеет место прямо пропорциональная зависимость между крымскими данными и космическими данными обоих типов. Линейная аппроксимация для всего интервала измерений поля (1–4) килогаусс (kG) показывает коэффициент корреляции Пирсона 0.71 (95% доверительный интервал: 0.68–0.74) и наклон линейной регрессии 0.65±0.02 для обоих типов космических данных. Линейная аппроксимация в области сильных полей B(CrAO)>1.8 kG показывает примерно тот же коэффициент корреляции, но значительно более близкий к единице наклон линейной регрессии: 0.90 для (Bz (HMI) vs B(CrAO)) и 0.84 для (B(HMI) vs B(CrAO)). При слабых полях B(CrAO)<1.8 kG наблюдается нелинейное отклонение (завышение) космических данных. Характер нелинейности частично можно объяснить особенностями крымской методики измерений, однако этот вопрос требует дальнейшего исследования возможных источников нелинейности в космических данных. Сделан вывод о том, что данные по измерению магнитного поля в КрАО показывают хорошее согласие со значениями современного космического аппарата SDO/HMI, поэтому их можно использовать в научных целях.

Абрашкин В.И., Воронов К.Е., Дорофеев А.С., Пияков А.В., Пузин Ю.Я., Сазонов В.В., Сёмкин Н.Д., Филиппов А.С., Чебуков С.Ю. «Определение вращательного движения малого космического аппарата Аист-2Д по данным магнитных измерений» Космические исследования, 57, № 1, с. 61-73 (2019)

Приведены результаты реконструкции вращательного движения малого спутника Аист-2Д по данным бортовых измерений векторов угловой скорости и напряженности магнитного поля Земли (МПЗ), полученным летом 2016 г. Методика реконструкции основана на кинематических уравнениях вращательного движения твердого тела. В рамках этой методики данные измерений обоих типов, собранные на некотором отрезке времени, обрабатываются совместно. Измерения угловой скорости интерполируются кусочно-линейными функциями, которые подставляются в кинематические дифференциальные уравнения для кватерниона, задающего переход от приборной системы координат спутника к инерциальной системе координат. Полученные таким образом уравнения представляют собой кинематическую модель вращательного движения спутника. Решение этих уравнений, аппроксимирующее фактическое движение, находится из условия наилучшего (в смысле метода наименьших квадратов) согласования данных измерений вектора напряженности МПЗ с его расчетными значениями. При этом уточняются начальные условия аппроксимирующего решения, постоянные смещения в измерениях угловой скорости и углы, задающие матрицы перехода от собственных систем координат магнитометров к приборной системе координат спутника (в ней заданы измерения угловой скорости). Описанная методика позволяет реконструировать фактическое вращательное движение спутника одним решением кинематических уравнений на интервалах времени продолжительностью более 10 ч.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.В., Сазонов В.В. «Оценка точности определения ориентации системы звездных датчиков по экспериментальным данным» Космические исследования, 56, № 1, с. 47-61 (2018)

Звездный датчик БОКЗ-М60 (Блок Измерения Координат Звезд) предназначен для определения параметров ориентации осей собственной системы координат относительно осей инерциальной системы по наблюдениям участков звездного неба. Ошибку одиночного определения ориентации собственной системы координат датчика удобно характеризовать вектором бесконечно малого поворота этой системы относительно ее найденного положения. Натурные и стендовые испытания показали, что у покоящегося датчика среднеквадратичные значения компонент этого вектора вдоль осей собственной системы координат, лежащих в плоскости ПЗС-матрицы датчика, составляют менее 2", компонента вдоль оси, перпендикулярной плоскости матрицы, характеризуется среднеквадратичным значением 15". Совместная обработка одномоментных показаний нескольких датчиков, находящихся на одной платформе, позволяет улучшить указанные характеристики точности. В данной работе приводятся оценки точности систем из двух и четырех датчиков БОКЗ-М60, сделанные по измерениям, выполненным в процессе штатной эксплуатации этих приборов на спутнике Ресурс-П. Обработка измерений системы датчиков позволила повысить точность определения ориентации каждого из них и исследовать случайные и систематические ошибки в этих измерениях.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.В., Сазонов В.В. «Определение движения космического аппарата по измерениям четырех звездных датчиков» Космические исследования, 56, № 3, с. 252-266 (2018)

Звездный датчик БОКЗ-М60 (блок измерения координат звезд) предназначен для определения параметров ориентации собственной системы координат относительно инерциальной системы по наблюдениям участков звездного неба. В данной работе описаны методы и результаты обработки измерений комплекта из четырех датчиков БОКЗ-М60, выполненных на спутнике Ресурс-П № 2. Рассматривается отрезок времени более трех орбитальных витков (19003с), на котором спутник находился в орбитальной ориентации. Совместная обработка измерений четырех датчиков, выполненных в единые моменты времени, позволила связать с датчиками универсальную систему координат. Эта система со среднеквадратичной ошибкой менее 0.4' по каждому углу поворота вокруг ее осей согласуется с моделью вращательного движения спутника. Положение универсальной системы относительно приборной системы координат спутника определялось с использованием измерений угловой скорости. Среднеквадратичные ошибки такого определения по углам поворота универсальной системы вокруг ее осей составили 0.044, 0.051 и 0.18°. Низкочастотные (с частотами менее 0.05 Гц) вариации положений собственных систем координат датчиков относительно универсальной системы не превышают 10''. Эти вариации имеют периодический характер с основной частотой, равной орбитальной частоте. Среднеквадратичные значения высокочастотных составляющих указанных вариаций не превышают 18''.

Баньщикова М.А., Авдюшев В.А., Кузьмин А.К. «Методика проведения космического эксперимента с авроральными имаджерами на спутниковых орбитах» Космические исследования, 58, № 5, с. 396-403 (2020)

Предлагается оригинальный метод определения перекрытий зон видимости авроральных имаджеров двух космических аппаратов: Метеор-МР и Зонд. Особенность метода заключается в том, что он учитывает ориентацию спутника Зонд относительно Солнца, ракурс имаджера относительно строительных осей космического аппарата, а также теневые участки спутниковых орбит и благоприятные для наблюдений фазы Луны. Метод является составной частью программного комплекса для изучения полярной ионосферы и мониторинга ее состояния. Экспериментально показано, что для получения максимального количества перекрытия зон видимости имаджеров космический эксперимент необходимо начинать в период весеннего или осеннего равноденствия.

Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Ахмедов Р.А., Агаев Э.А. «Временные и частотные характеристики акустооптической линии задержки с прямым детектированием» Измерительная техника, № 9, с. 46-52 (2019)

Обсуждены особенности практической реализации акустооптической линии задержки с прямым детектированием и разработана математическая модель сигнала на ее выходе. Получено выражение для переходной характеристики, на основе которой синтезирован отклик акустооптической линии задержки на входное воздействие в форме прямоугольного импульса. Выражение для переходной характеристики использовано для определения частоты среза амплитудно-частотной характеристики акустооптической линии задержки. На основе формулы переходной характеристики выведено уравнение импульсной характеристики для определения частотного коэффициента передачи акустооптической линии задержки. Полученные формулы подтверждены численными примерами. Результаты численного анализа апробированы экспериментально на разработанном макете акустооптической линии задержки с прямым детектированием. Теоретические и экспериментальные исследования сопоставлены по двум критериям: параметрам выходного отклика на входное воздействие в форме прямоугольного импульса и частоте среза амплитудно-частотной характеристики. Частота среза определена по осциллограмме выходного импульса и экспериментально снятой амплитудно-частотной характеристике. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований подтвердил действенность полученных формул для временных и частотных характеристик акустооптической линии задержки, обладающей высокими потенциальными возможностями в контексте обработки широкополосных аналоговых сигналов во временной области.

Аганин А.А., Ильгамов М.А., Косолапова Л.А., Малахов В.Г. «Несферическое схлопывание кавитационнго пузырька у стенки с переходом в тороидальную фазу» Известия Уфимского научного центра Российской академии наук, с. 5-11 (2015)

Consideration is given to the evolution of a cavitation bubble close to a wall with transition into the toroidal phase of motion. The liquid around the bubble is ideal incompressible, its flow being potential. A numerical technique has been realized, based on the stepwise method of tracking the movement of the contour in time and the boundary element method. In this technique, the bubble evolution is divided into two temporal periods. The first one lasts till the moment of impact of the cumulative jet arising in the course of compression on the opposite side of the bubble surface, the second one includes the motion of the toroidal bubble generated as a result of this impact. A comparison with the numerical and experimental results of other authors has been made. The performance capabilities of the technique are illustrated by solving the problem of collapse of a spherical bubble initially slightly distant from a wall. Key words: cavitation bubble, potential liquid flow, boundary element method.

Аганин А.А., Давлетшин А.И. «Моделирование гидродинамического взаимодействия газовых пузырьков в жидкости в трехмерном кластере» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 3-8 (2017)

Интерес к изучению динамики парогазовых пузырьков в жидкости связан с широким использованием жидкостей. При больших концентрациях пузырьков в жидкости значительную роль начинает играть их гидродинамическое взаимодействие. Это особенно сильно проявляется в акустических полях, где из-за переменного давления жидкости пузырьки испытывают сильные радиальные расширения-сжатия. В настоящей работе представляется математическая модель пространственного гидродинамического взаимодействия сферических газовых пузырьков в жидкости в акустическом поле.

Аганин А.А., Топорков Д.Ю. «Сильное сжатие пара в кавитационных пузырьках» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 434-440 (2017)

С использованием простого критерия проведена оценка ряда сред (воды, ацетона, бензола, толуола и тетрадекана) относительно возникновения сходящихся ударных волн в полости кавитационного пузырька при его коллапсе. Показано чередование этих сред по степени благоприятствования образованию ударных волн, а, значит, наиболее экстремальному сжатию среды в пузырьке. Сделана оценка минимального значения давления жидкости, при котором при коллапсе пузырька в его полости возникает ударная волна. Проиллюстрировано удовлетворительное согласование полученных результатов с результатами прямого численного моделирования (по полной гидродинамической модели с использованием широкодиапазонных уравнений состояния и с учетом неравновесного испарения-конденсации на межфазной границе и нестационарной теплопроводности в паре и жидкости) образования сходящихся ударных волн в кавитационном пузырьке при его коллапсе в воде, ацетоне и бензоле.

Аганин А.А., Ильгамов М.А., Топорков Д.Ю. «Возможности повышения температуры жидкости в проблеме сверхсжатия пузырька акустическим воздействием» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 161, № 4, с. 485-496 (2019)

Проводится сравнение расширения-сжатия пузырька в пучности давления стоячей акустической волны в ацетоне при температурах жидкости 273 и 293 К. Амплитуда и частота акустического возбуждения в первом случае равны 15 бар и 19.3 кГц, а во втором варьируются при соблюдении условия равенства достигаемого максимального радиуса пузырька его значению в первом случае. Используется гидродинамическая модель с реалистичными уравнениями состояния, учитывающая неравновесное испарение-конденсацию пара на межфазной поверхности, нестационарную теплопроводность в паре и жидкости. Установлено, что при 293 К и акустическом возбуждении с двукратно большей частотой и трехкратно большей амплитудой, чем в случае 273 К, содержимое пузырька испытывает не менее сильное сжатие, чем при 273 К.

Агеева Е.Л., Гордеева И.А., Егорова Ю.В. «Особенности субъективного звукового поля у испытуемых с глубокими нарушениями зрения» Естественные и технические науки, № 12, с. 116-118 (2019)

Рассматриваются размеры субъективного звукового пространства внутри головы у испытуемых с глубокими нарушениями зрения.

Сулейманов Р.М., Габдрахманов И.Р., Адиев Д.А. «Оперативный контроль качества цементирования скважин акустическим методом с применением каротажного регистратора вулкан» Каротажник, № 1, с. 112-119 (2020)

Представлены возможности программного обеспечения «Registration 3.0» каротажного регистратора ВУЛКАН при регистрации данных акустических приборов с трехэлементным зондом для оперативной оценки качества цементирования скважин во время проведения геофизических исследований незамедлительно после их завершения.

Галанин В.В., Адыширин-заде К.А. «Определение нелинейного параметра B/A биологических жидкостей на основе спектрального анализа интенсивных ультразвуковых волн» Вестник новых медицинских технологий: Теоретический и научно-практический журнал, 26, № 2, с. 107-110 (2019)

При распространении звуковых волн высокой интенсивности возникают нелинейные эффекты, приводящие к прогрессивному искажению профилей и спектров волн по мере их распространения в нелинейной среде. Расчет величины искажения результатов измерения акустических параметров, вызванного нелинейным характером распространения волны в среде, открывает возможность для определения величины B/A, представляющей собой отношение коэффициентов, стоящих при первой и второй степенях разложения звукового давления в ряд по малому объемному сжатию, и получившей название нелинейный акустический параметр среды. Данный параметр достаточно чувствителен к изменению состояния среды и его структуре. В работе рассматривается задача о стационарных колебаниях акустических волн высокой интенсивности в ультразвуковом жидкостном резонаторе, стенки которого представляют собой плоские пьезоэлектрические преобразователи. Сформулирована краевая задача для стоячих волн высокой интенсивности в данном резонаторе. Найдены выражения для амплитуды смещения частиц среды первой и второй гармоник, возбуждаемых в ультразвуковом резонаторе. Получена амплитудно-частотная характеристика ультразвукового резонатора в условиях проявления нелинейных свойств исследуемой жидкости. На основе спектрального анализа возбуждаемых в резонаторе ультразвуковых колебаний предложен метод определения нелинейного параметра B/A биологических жидкостей.

Айпанов Ш.А., Жакыпов А.Т. «Метод разделения переменных и его применение для задачи оптимального разворота космического аппарата» Космические исследования, 58, № 1, с. 73-84 (2020)

Для кватернионной модели космического аппарата рассмотрена задача оптимального разворота в пространстве за фиксированный интервал времени. Требуется перевести КА из заданного начального состояния в желаемое конечное положение при условии ограниченности управления. В качестве примера рассмотрены случаи, когда целевой функционал имеет смысл минимизации расхода топлива или затрат на управление. Искомое управление найдено с использованием принципа максимума Понтрягина и метода квазилинеаризации. Для решения возникающей при этом двухточечной краевой задачи (ДТКЗ) предложен метод разделения фазовых и сопряженных переменных. Применение аналитического подхода для решения ДТКЗ позволяет повысить точность вычислений и сократить затраты компьютерного времени.

Габдеев М.М., Фатхуллин Т.А., Борисов Н.В., Шиманский В.В., Колбин А.И., Москвитин А.С., Аитов В.Н., Митиани Г.Ш. «Результаты первого года программы поиска поляров 3 BS» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 514-519 (2020)

Представлены результаты первого года поиска кандидатов в поляры по программе 3BS (3-Band Survey) с использованием среднеполосных фильтров. В ходе реализации программы получены наблюдательные данные для 84 отобранных объектов из каталога катаклизмических переменных обзора неба CRTS DR1. Обнаружены карликовая новая во время вспышки и поляр. Проведен анализ имеющихся архивных данных. Карликовая новая относится к типу U Gem или Z Cam и содержит массивный вторичный компонент M₂=0.94±0.04M_⊙. Для найденного поляра получена оценка продолжительности орбитального периода P_O=0.054437^d и вычислена величина магнитного поля белого карлика B≡32MG.

Аксенов С.А., Бобер С.А. «Расчет и исследование ограниченных орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце–Земля» Космические исследования, 56, № 2, с. 160-167 (2018)

Предлагается методика расчета ограниченных орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце–Земля. Движение космического аппарата в окрестности точки либрации рассматривается как суперпозиция трех компонент: убывающей (устойчивой), возрастающей (неустойчивой) и ограниченной. Предлагаемая методика позволяет скорректировать вектор состояния космического аппарата таким образом, чтобы нейтрализовать неустойчивую компоненту движения. C помощью данной методики произведен расчет орбит вокруг точки либрации различных типов, проведено исследование зависимости типа орбиты от начальных условий.

Александров В.А., Киселев П.А., Майоров В.А., Калашников С.А. «Переходные процессы при генерации фазоманипулированных сигналов возбуждения гидроакустических излучателей» Гидроакустика, № 4(40), с. 66-71 (2019)

Рассмотрены особенности режимов работы ключевых генераторных устройств при формировании фазоманипулированных сигналов возбуждения гидроакустических излучателей. Показано влияние переходных процессов на увеличение максимальных выходных токов через элементы схем ключевого усиления. Предложено использование временной автоматической регулировки усиления для устранения экстремальных режимов работы мощных генераторных устройств.

Алексеев В.В., Макаренко Н.Г., Князева И.С. «Графодинамика активных областей Солнца: комплексы Морса–Смейла и мультимасштабные графы магнитограмм» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 520-532 (2020)

Обсуждается модель эволюции Активной Области (АО), в которой граф, построенный на особых точках поля, кодирует магнитные паттерны АО. При этом динамические сценарии АО отображаются дискретной структурой сети, сформированной на максимумах, минимумах и седловых точках магнитного поля. Динамика АО приводит к перестройке графа, графодинамике. В работе обсуждаются два графа. Первым из них является граф комплекса Морса–Смейла. Он представляет собой клеточную градиентную модель магнитного поля, каждая клетка которого содержит максимум, минимум и две седловых точки. Комплекс Морса–Смейла допускает упрощение (редактирование) с предписанной детальностью, которое сохраняет топологию поля. Второй граф кодирует динамику АО сразу на разных масштабах, в так называемом Scale-Space. Это пространство образовано последовательностью сверток исходной магнитограммы с гауссовским ядром, так что масштаб размытия является его дополнительной координатой. В каждом слое Scale-Space рассматриваются неморсовские особые точки, с вырожденным гессианом и лапласианом. Кривые, соединяющие эти точки в разных масштабах, образуют критические пути, вершины которых называют топ-точками. Полученный на этих точках граф кодирует структуру вырожденных структур поля АО на разных масштабах. В статье предлагается эффективный способ вычисления критических путей с помощью множества Якоби. Можно полагать, что предвспышечные режимы связаны со значительным изменением топологии поля, которая управляет графодинамикой. Следовательно, они должны сопровождаться заметными вариациями спектра собственных значений дискретного лапласиана графа (матрицы Кирхгофа–Лапласа). В качестве примера приводится эволюция спектров этих графов, построенных по магнитограммам вспышечно-активной области АО12673. Данными служили SDO/HMI магнитограммы АО для скалярной LOS-компоненты. Обсуждается возможная связь больших вариаций спектра с последующими Х-вспышками.

Копытенко Ю.А., Петрова А.А., Алексеев В.Ф., Гурьев И.С., Лабецкий П.В. «Применение высотных моделей магнитного поля Земли для решения геофизических задач» Космические исследования, 57, № 3, с. 185-191 (2019)

Рассматривается роль высотных моделей магнитного поля Земли в решении геофизических задач c помощью космических аппаратов. Приведены результаты изучения особенностей глубинного строения земной коры в структуре магнитных аномалий по данным высотных измерений на спутниках миссии CHAMP. Показана информативность магнитных аномалий компонент в околоземном космическом пространстве, вычисленных по компонентной модели магнитного поля Земли, для поиска полезных ископаемых в геотермальных районах Центральной Европы и Северной Америки, в зоне месторождений железистых кварцитов Балтийского щита и месторождений углеводородов в нефтегазоносных бассейнах Татарстана, Сибири, Баренцева, Средиземного и Северного морей.

Алексеев Г.В., Левин В.А., Терешко Д.А. «Проектирование тепловых концентраторов наивысшей эффективности на основе оптимизационного метода» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 71-74 (2020)

Рассматриваются обратные задачи для двухмерной модели теплопереноса, возникающие при разработке технологий проектирования тепловых концентраторов. С помощью оптимизационного метода указанные задачи сводятся к конечномерным экстремальным задачам, для решения которых применяется метод роя частиц. Показано, что спроектированные с помощью оптимизационного метода концентраторы просты в реализации и обладают наивысшей эффективностью в рассматриваемом классе устройств.

Тютин М.Р., Будуева В.Г., Алексеев Г.Г. «Влияние технологического состояния материала конструктивных элементов топливных баков на параметры акустической эмиссии» Деформация и разрушение материалов, № 2, с. 36-40 (2020)

Исследованы особенности развития акустической эмиссии при испытании растяжением образцов, отобранных из обечаек и днищ крупногабаритных изготовленных из сплава АМг6 топливных баков после длительной (в течение порядка 30 лет) эксплуатации. Показано, что различное технологическое состояние конструктивных элементов бака (нагартовка у обечайки и отжиг у днища) влияют на акустические параметры. Установлено снижение активности сигналов акустической эмиссии при разрушении материала в нагартованном состоянии и в ориентированных поперек прокатки образцах.

Алексеев И.В., Митрохин М.А. «Современные методы распознавания речи для построения голосового интерфейса управления системами специального назначения» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 2, с. 3-10 (2019)

Актуальность и цели. Объектом исследования являются современные технологии распознавания речи. Предмет исследования – методы построения и обучения систем распознавания речи. Целью работы является анализ современных технологий распознавания речи на примере некоторых систем для определения возможности их применения в голосовом интерфейсе управления системами специального назначения. Материалы и методы. Исследования выполнены с использованием методов теории вероятностей и методов распознавания образов. Результаты. Проведен анализ требований и ограничений функционирования интерфейсов управления системами специального назначения. Рассмотрены основные аспекты реализации систем распознавания речи и некоторые особенности различных технологий определения структурных единиц речи. Выводы. Рассмотренные технологии распознавания речи потенциально применимы в интерфейсах управления специальных систем, но требуются дополнительные исследования по оценке их эффективности.

Алексеев И.И., Парунакян Д.А., Дядечкин С.А., Беленькая Е.С., Ходаченко М.Л., Калио Э., Алхо М. «Расчет начального магнитного поля для гибридной модели магнитосферы Меркурия» Космические исследования, 56, № 2, с. 119-127 (2018)

Существуют и активно развиваются несколько различных типов численных моделей, используемых для расчета взаимодействия потока солнечного ветра с магнитосферой Меркурия. Среди этих типов можно выделить кинетические модели, определяющие магнитное и электрическое поля по пространственному распределению зарядов и токов, рассчитываемых как соответствующие моменты функций распределения для ионов и электронов; магнитогидродинамические модели, в которых плазма описывается, как проводящая жидкость; а также гибридные модели, в которых ионы описываются кинетически в бесстолкновительном режиме, а электроны – безмассовой нейтрализующей жидкостью. Для структуры полученных решений определяющими являются не только набор уравнений, но и начальные и граничные условия. Если задача решается методом установления, то от начального условия зависит не только время выхода на квазистационарный режим (т.е. численная трудоемкость задачи), но и само полученное в итоге решение. В данной работе предлагается использовать в качестве начального условия для гибридного моделирования магнитосферы Меркурия магнитное поле, рассчитанное по параболоидной модели. При этом результаты моделирования сопоставляются с данными магнитометра космического аппарата MESSENGER в течение отдельного пролета через зону переходного слоя и магнитосферу. Выбранный виток лежит в плоскости терминатора, благодаря чему КА дважды пересекает и головную ударную волну, и магнитопаузу. При проведении расчетов мы задаем начальные глобальные параметры магнитосферных токовых систем, минимизируя отклонения поля параболоидной модели вдоль траектории MESSENGER от данных магнитометра. Как показано далее, оптимальное задание начального магнитного поля включает в себя учет частичного проникновения межпланетного магнитного поля (ММП) внутрь магнитосферы с коэффициентом проникновения 0.2.

Гершберг Р.Е., Алексеев И.Ю., Бондарь Н.И. «Исследования космического магнетизма в Крымской астрофизической обсерватории. I. Магнитное поле в межзвездной среде и вторичные эффекты звездного магнетизма» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 24-44 (2020)

Излагаются основные результаты, полученные в Крымской астрофизической обсерватории при изучении магнитного поля межзвездной среды и магнетизма звезд средних и малых масс с активностью солнечного типа.

Алешкевич В.А., Деденко Л.Г., Караваев В.А. Колебания и волны. Лекции (2001). 143 с.

Пособие содержит лекции по механическим колебаниям и волнам, которые являются составной частью раздела "Механика" курса общей физики. Отличительной особенностью данного курса является то. что в нем наиболее последовательно в методическом отношении проводится точка зрения о существенном единстве основных форм обучения физике: лекции, лабораторных экспериментов и семинарских упражнении. Лекции по каждой теме начинаются с демонстрации основных экспериментальных фактов, которые затем анализируются и обобщаются в виде физических законов и соотношений.

Глазунов А.А., Кагенов А.М., Костюшин К.В., Еремин И.В., Котоногов В.А., Алигасанова К.Л. «Математическое моделирование взаимодействия одиночной сверхзвуковой струи с преградами» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 63, с. 87-101 (2020)

Представлены результаты математического моделирования взаимодействия сверхзвуковой одиночной струи с преградами. Исследовано взаимодействие сверхзвуковой струи с числом Маха на срезе сопла М=4 с преградами. В параметрических расчетах варьировался угол наклона плоской поверхности и форма криволинейной поверхности. Получено, что с увеличением угла наклона плоской преграды увеличивается максимум давления и наблюдается переход автоколебательного режима к стационарному. DOI: 10.17222/19988621/62/8

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Зарецкий А.П., Прохоров И.Б., Митягин К.С. «Повышение эффективности выявления пограничных психических расстройств на основе адаптивной декомпозиции и кепстрального анализа речевых сигналов» Журнал радиоэлектроники, № 6, с. 9 (2019)

The detection accuracy of borderline mental disorders depends on correct processing of speech signals. The main reason of low accuracy and large errors in measurements is associated with the use of inefficient and non-adaptive methods for processing of non-stationary speech signals. In this paper, the authors propose a method for increasing the detection efficiency of borderline mental disorders based on adaptive decomposition technology for non-stationary signals, namely, improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise and mel-frequency cepstral analysis. A block diagram for the method and a brief mathematical description are presented. The research results are presented, on the basis of which it was concluded that the method proposed by the authors can successfully be tested in remote monitoring systems of psychogenic disorders to accelerate the treatment process.

Лысенко А.Л., Фредерикс Д.Д., Флейшман Г.Д., Аптекарь Р.Л., Алтынцев А.Т., Голенецкий С.В., Свинкин Д.С., Уланов М.В., Цветкова А.Е., Ридная А.В. «Рентгеновское и гамма-излучение солнечных вспышек» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 878-894 (2020)

Приводится краткий обзор современного состояния и актуальных проблем физики солнечных вспышек, которые можно прояснить методами рентгеновской и гамма-астрономии. Подробно рассмотрены несколько вопросов, среди которых – условия и механизмы ускорения электронов во вспышке, распределение вспышечной энергии между тепловым и нетепловым компонентами, гамма-излучение вспышек и его динамика, пространственная структура источников в рентгеновском диапазоне и гамма-диапазоне. В данном контексте обсуждаются последние результаты российско-американского эксперимента Konus-Wind, отметившего в 2019 г. 25-летие непрерывной работы в космосе.

Алексеев И.И., Парунакян Д.А., Дядечкин С.А., Беленькая Е.С., Ходаченко М.Л., Калио Э., Алхо М. «Расчет начального магнитного поля для гибридной модели магнитосферы Меркурия» Космические исследования, 56, № 2, с. 119-127 (2018)

Существуют и активно развиваются несколько различных типов численных моделей, используемых для расчета взаимодействия потока солнечного ветра с магнитосферой Меркурия. Среди этих типов можно выделить кинетические модели, определяющие магнитное и электрическое поля по пространственному распределению зарядов и токов, рассчитываемых как соответствующие моменты функций распределения для ионов и электронов; магнитогидродинамические модели, в которых плазма описывается, как проводящая жидкость; а также гибридные модели, в которых ионы описываются кинетически в бесстолкновительном режиме, а электроны – безмассовой нейтрализующей жидкостью. Для структуры полученных решений определяющими являются не только набор уравнений, но и начальные и граничные условия. Если задача решается методом установления, то от начального условия зависит не только время выхода на квазистационарный режим (т.е. численная трудоемкость задачи), но и само полученное в итоге решение. В данной работе предлагается использовать в качестве начального условия для гибридного моделирования магнитосферы Меркурия магнитное поле, рассчитанное по параболоидной модели. При этом результаты моделирования сопоставляются с данными магнитометра космического аппарата MESSENGER в течение отдельного пролета через зону переходного слоя и магнитосферу. Выбранный виток лежит в плоскости терминатора, благодаря чему КА дважды пересекает и головную ударную волну, и магнитопаузу. При проведении расчетов мы задаем начальные глобальные параметры магнитосферных токовых систем, минимизируя отклонения поля параболоидной модели вдоль траектории MESSENGER от данных магнитометра. Как показано далее, оптимальное задание начального магнитного поля включает в себя учет частичного проникновения межпланетного магнитного поля (ММП) внутрь магнитосферы с коэффициентом проникновения 0.2.

Альперин Б.Л., Зибарева И.В., Ведягин А.А. «Авторефераты диссертаций как источник наукометрических данных» Вестник Российской академии наук (РАН), 90, № 7, с. 625-633 (2020)

На примере тематически когерентного представительного массива из 90 докторских и 565 кандидатских диссертаций, защищённых сотрудниками Института катализа СО РАН за 60-летний период (1958–2018), показано, что их авторефераты – уникальный источник стандартизованной наукометрической информации. Анализ различных связей между её элементами с использованием CRIS-системы SciAct позволил проследить формирование локальных научных школ, выявить специфику количества и типа диссертационных публикаций в близкородственных научных дисциплинах, определить характерное время подготовки диссертаций в предметной области, сравнить научную продуктивность соискателей до и после получения учёной степени. Использованная методология универсальна и применима к любым тематическим областям и организационным структурам; она позволяет, помимо прочего, изучать их в динамике на больших временных периодах, полезна для планирования и мониторинга исследований, а также анализа их результатов.

Красильников П.С., Амелин Р.Н. «О прецессии Сатурна» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 204-213 (2017)

Описывается влияние Юпитера на эволюцию угла нутации и частоты прецессии Сатурна.

Амелин Р.Н., Красильников П.С. «О прецессии Сатурна» Космические исследования, 56, № 4, с. 326-336 (2018)

Исследуется прецессия Сатурна под действием притяжения Солнца, Юпитера и спутников планеты. Сатурн рассматривается как осесимметричное (A=B) твердое тело, близкое к динамически сферическому. Орбиты Сатурна и Юпитера считаются кеплеровскими эллипсами в инерциальной системе координат. Показано, что вся совокупность малых параметров задачи приводится к двум независимым параметрам. Получена, без учета влияния спутников, осредненная функция Гамильтона задачи и интегралы эволюционных уравнений. С помощью метода малого параметра получены выражения для частоты прецессии и угла нутации оси вращения планеты, вызванные притяжением Солнца и Юпитера. Рассматривая планету со спутниками как “единое целое”, прецессирующее вокруг нормали к неподвижной плоскости орбиты Сатурна, влияние спутников на вращение Сатурна учитывается через поправки в формуле невозмущенной частоты прецессии. Показано, что спутники не влияют на угол нутации (в рамках принятой модели), что возмущения от Юпитера вносят основной вклад в эволюцию угла нутации. Описано влияние Юпитера на угол нутации и период прецессии с учетом притяжения спутников.

Анахаев К.Н. «Эллиптические интегралы в нелинейных задачах механики» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 24-29 (2020)

При решении многих задач механики и геофизики возникает необходимость использования эллиптических интегралов, аналитическое выражение которых представляет собой трудоемкую задачу. В работе приведены новые и усовершенствованные аналитические зависимости в элементарных функциях для определения эллиптических интегралов 1 и 2 рода, значения которых достаточно близко (∼1–2%) согласуются с результатами известных точных решений, совпадая с ними для граничных условий. В качестве элементарного практического примера использования полученных формул дано решение нелинейной задачи по определению длины дуги синусоиды (косинусоиды), что позволило выявить в ней участки с нелинейным и линейным характером изменения ее длины.

Сазонов А.Н., Анахина И.Н. «Многоцветная фотометрия тесной двойной системы с рентгеновским источником» Космические исследования, 57, № 2, с. 105-116 (2019)

Представлены четырехцветные WBVR-фотоэлектрические наблюдения тесной двойной системы (ТДС) HZ Her=Her X-1 в 1986–1994 гг. Приводятся двухцветные диаграммы (W–B)–(B–V) и (B–V)–(V–R), которые дают возможность исследовать поведение аккреционного диска вблизи главных минимумов тесной системы Min I и Min II.При построении кривых блеска во всех фильтрах от орбитальной фазы во всех фазах прецессионного периода массив наблюдений обрабатывался с учетом матрицы включений рентгеновского источника. Дается количественная и качественная интерпретация полученных результатов на основе модели прецессии аккреционного диска НЗ в сторону орбитального движения системы (прямая прецессия).При интерпретации полученного наблюдательного материала, рассматривается одна из существующих моделей, в рамках которой, можно удовлетворительно объяснить неоднородности газового потока, “горячего пятна”, а также существование отдельных брызг, которые движутся по самостоятельным кеплеровским траекториям вокруг внешних частей АД НЗ Her X-1. Использование матрицы моментов включения рентгеновского излучения (РИ) НЗ и разбиение всех рядов оптических наблюдений автора на конкретный цикл включения РИ от релятивистского объекта, дают более реалистичную картину поведения ТДС, а также для выявления тонких фотометрических эффектов, происходящих в ней в разных состояниях.

Андреев А.О., Нефедьев Ю.А., Демина Н.Ю., Петрова Н.К., Загидуллин А.А. «Разработка методов навигационной привязки окололунных космических аппаратов к селеноцентрической динамической системе координат» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 765-775 (2020)

Современные космические оптические наблюдения в исходном виде содержат значительные геометрические и яркостные искажения. Данная проблема может быть решена на основе геометрической коррекции и преобразования координат опорных объектов в принятые картографические проекции. В работе рассматривается метод координатной трансформации к опорной селеноцентрической динамической системе с применением электронных карт, в качестве которых выступает база опорных селенографических объектов. Процесс трансформации предполагает формирование фотограмметрически скорректированного изображения, идентификацию наблюдаемых и включенных в электронные карты объектов. Зная наблюдаемые селенографические координаты искомой точки, программными средствами определяются ее высотные данные на поверхности Луны по отношению к опорным объектам. Предварительные селенографические координаты искомой точки могут быть определены с использованием как наземных позиционных наблюдений, так и с помощью бортовых угломерных устройств, таких как лазерный интерферометр. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Андреев В.Г., Грамович В.В., Красикова М.В., Корольков А.И., Выборов О.Н., Данилов Н.М., Мартынюк Т.В., Родненков О.В., Руденко О.В. «Частотно-временной анализ звуков второго тона сердца для оценки давления в легочной артерии» Акустический журнал, 66, № 5, с. 556-562 (2020)

Предложен способ неинвазивной оценки давления в легочной артерии, основанный на выделении аортальной и легочной компонент звука второго тона сердца S2 и определении времени задержки между ними. Алгоритм выделения аортальной и легочной компонент основан на преобразовании Вигнера–Вилла. Проведен анализ фонокардиограмм 96 пациентов с легочной гипертензией (ЛГ), записанных врачами ФГБУ “НМИЦ кардиологии” с помощью оригинального комплекта аппаратуры. Сигналы S₂ удалось разделить на компоненты и определить задержки между ними у 53 пациентов с ЛГ. Построена зависимость задержек между компонентами от величины давления в легочной артерии (ДЛА), измеренной методом катетеризации правых отделов сердца (КПОС). Для семи пациентов с легочной гипертензией полученные зависимости были использованы для предсказания величины ДЛА по измеренной временной задержке. Для пяти пациентов коэффициент детерминации предсказанных значений ДЛА составил 0.83, что свидетельствует о достаточно хорошей корреляции с измерениями методом КПОС.

Гарипов Г.К., Панасюк М.И., Свертилов С.И., Конюхов И.В., Погосян С.И., Рубин А.Б., Андреев Д.Е. «Поиск внеземных микроорганизмов на космических объектах из космоса» Космические исследования, 58, № 4, с. 276-283 (2020)

Задача поиска микроорганизмов на космических телах Солнечной системы имеет большое значение для понимания проблемы происхождения жизни. В настоящее время, трудно создать специализированные лаборатории, проводящие поиск живых микроорганизмов на поверхности планет или космических тел, которые либо образовались в Солнечной системе, либо были захвачены притяжением Солнца из межзвездного пространства. Существующие эксперименты по поиску жизни на спускаемых аппаратах, а также планетоходах позволяют проводить такие исследования на поверхности планет и их спутников, но на ограниченной площади вблизи места посадки. В данной работе рассматривается метод зондирования из космического пространства вспышками света космических тел, с помощью которого можно проводить исследования практически по всей их поверхности с целью обнаружения биоактивности. Признаком наличия биоактивности является обнаружение специфического свечения микроорганизмов при освещении их излучением, вызывающим флюоресценцию.

Иванов В.П., Ипатов А.В., Рахимов И.А., Андреева Т.С. «Радиоизлучение комбинированного остатка сверхновой 3C396 (G39.2-0.3)» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 619-630 (2020)

Представлены измерения плотностей потоков комбинированного (композитного) остатка сверхновой (ОСН) 3С396 (G39.2-0.3) на частотах 4840 и 8450 МГц, выполненные на радиотелескопе РТ-32 обсерватории Светлое ИПА РАН в 2017–2018 гг. Полученные данные содержат признаки переменности источника. Для определения плотностей потоков 3С396 на временном интервале 1962–2008 гг. использовались опубликованные данные, позволяющие сравнить интенсивности 3С396 и стандартных источников. Все данные приведены в единую систему на основе точной шкалы потоков “искусственная луна” (ИЛ). Получен уточненный спектр ОСН 3С396, который аппроксимируется как сумма двух степенных компонентов со спектральными индексами α₁=0.5 и α₂=0.157. Предполагается, что компоненты спектра обусловлены излучением оболочки и плериона соответственно. Сделана оценка вклада плериона в полный поток радиоизлучения ОСН: на волне λ=21 см он близок к 30%. Ранее оценка этого вклада была основана на данных в рентгеновском диапазоне и не превышала 4%. Несоответствие устраняется при наличии в спектре плериона излома, подобно спектрам 3С58 и G21.5-0.9. Совокупность данных, полученных при измерениях на РТ-32 и на основе опубликованных работ, содержит признаки изменений плотностей потоков радиоизлучения источника на разных шкалах времени, от коротких временных интервалов (t_min<0.5 года) и более. Обсуждаются локализация и возможные причины переменности.

Андрейчев С.С., Дорохов С.П., Койгеров А.С., Салов А.С. «Радиометки на поверхностных акустических волнах с амплитудным кодированием информационного сигнала» Датчики и системы, № 10, с. 55-61 (2019)

Рассмотрены радиометки на поверхностных акустических волнах (ПАВ) с амплитудным кодированием информационного сигнала. Проведен анализ физических механизмов переотражений и паразитных сигналов в конструкциях радиометок на ПАВ. Построена эквивалентная акустоэлектрическая схема тестовой структуры радиометки. Проведено математическое моделирование импульсного отклика тестовой структуры радиометки и информационного сигнала, формируемого радиометкой многоканальной конструкции.

Андрианов М.Н., Костенко В.И., Лихачев С.Ф. «О повышенной спектральной эффективности и пропускной способности в канале передачи данных на линии космический аппарат–наземная станция слежения» Космические исследования, 56, № 1, с. 85-92 (2018)

Рассмотрены алгоритмы практического повышения скорости передачи данных на линии космический аппарат–наземная станция слежения применением спектрально эффективных методов модуляции, технологии ортогонального частотного уплотнения сигналов, использования миллиметрового диапазона радиоволн. Определены достоинства и недостатки каждого из трех алгоритмов. Показано существенное преимущество передачи данных в миллиметровом диапазоне.

Андрианов М.Н., Костенко В.И., Лихачев С.Ф. «Влияние тропосферы на пропускную способность линии связи "космический аппарат–наземная станция слежения"» Космические исследования, 57, № 4, с. 278-282 (2019)

Рассмотрены алгоритмы обеспечения высокой скорости и достоверности передачи данных в условиях логнормальных амплитудных флуктуаций, определяемых дифракцией Фраунгофера, на линии космический аппарат–наземная станция слежения при когерентном и некогерентном методах приема сигналов. Отмечено преимущество когерентного приема сигналов миллиметрового диапазона со случайным помехоустойчивым кодом.

Крупенин В.Л., Андрианов Н.А. «Моделирование вибрационных полей в системах со множественными соударениями» Вестник научно-технического развития, № 12, с. 45-50 (2019)

Вибрационные поля в системах со множественными соударениями моделируются при помощи решетчатых конструкций. Изложены результаты теоретического и экспериментального исследования струнных решетчатых конструкций – пересекающихся струн с массивными узлами. Более подробно рассмотрены решетки с треугольными (центрированными гексагональными) ячейками. Струнные решетки оказываются естественным 2D-расширением классической модели – натянутой струны с бусинами, которая сыграла в теории колебаний принципиальную роль.

Малахов А.В., Митрофанов И.Г., Литвак М.Л., Санин А.Б., Головин Д.В., Дьячкова М.В., Никифоров С.Ю., Аникин А.А., Лисов Д.И., Лукьянов Н.В., Мокроусов М.И. «“Оазисы" льдистой вечной мерзлоты вблизи экватора Марса: нейтронное картографирование планеты по данным прибора ФРЕНД на борту спутника TGO Российско-европейского проекта “ЭКЗОМАРС”» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 435-450 (2020)

Представлены первые результаты анализа данных орбитального нейтронного зондирования поверхности Марса прибором ФРЕНД на борту марсианского спутника ЕКА Trace Gas Orbiter. Регистрация нейтронного излучения планеты проводится с высоким пространственным разрешением, что позволяет сопоставлять данные о пространственной переменности потока эпитепловых нейтронов с геоморфологическими структурами рельефа. Локальные области понижения потока нейтронов указывают на присутствие в веществе поверхности значительного количества атомов водорода, который предположительно входит в состав молекул воды. На экваториальных широтах планеты обнаружены локальные области, для которых значительное уменьшение потока эпитепловых нейтронов указывает на большую массовую долю водяного льда в составе вещества, от нескольких десятков до 100%. Учитывая высокое содержание льда, эти области предложено назвать “оазисами” льдистой вечной мерзлоты. Приведены оценки массовой доли льда для семи таких областей, полученные на основе анализа данных нейтронных измерений и сквозного численного моделирования всего физического процесса нейтронного зондирования Марса с орбиты прибором ФРЕНД. Обсуждаются возможные причины образования таких “оазисов” и значение их обнаружения для будущих исследований Марса.

Козлов В.В., Макаров М.М., Аникин А.С. «Моделирование процесса всплывания газовых гидратов в озере Байкал» Ляпуновские чтения. Материалы конференции. г. Иркутск, 5–7 декабря 2017 г., с. 24 (2017)

Приводятся данные о всплытии отдельных фрагментов газовых гидратов метана на поверхность озера Байкал. Приведены зимние гидроакустические (эхолотные) данные регистрации всплывающих газовых гидратов. Данные, полученные при численном моделировании, хорошо согласуются с натурными данными, полученными при помощи акустической съемки всплывающих фрагментов газовых гидратов. Показано, что на эхограммах траектория всплытия отображается только с глубин более 250 м. Эта глубина соответствует температуре T≤ 273.15 K/ Таким образом, с момента образования «ледяной корки» на поверхности газового гидрата отражающая способность значительно увеличивается. Видимо, это происходит за счет присутствия газа в пористой структуре «ледяной корки».

Аникин А.Ю., Миненков Д.С. «О заплеске для двумерной мелкой воды в линейном приближении» Математические заметки, 106, № 2, с. 163-173 (2019)

Рассматривается линейная модель цунами и исследуется влияние параметров источника на заплеск.

Аникин В.М., Усанов Д.А. «Николай Николаевич Семёнов: волжские сюжеты жизни» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 16, № 2, с. 109-121 (2016)

Освещаются эпизоды биографии академика АН СССР, лауреата Нобелевской премии по химии Николая Николаевича Семёнова, связанные с его пребыванием на волжской земле

Аникин В.М. «Первая нобелевская (к 60-летию присуждения Нобелевской премии академику Н. Н. Семёнову)» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 17, № 3, с. 201-211 (2017)

Статья посвящена 60-летнему юбилею получения великим российским ученым Николаем Николаевичем Семёновым Нобелевской премии в области химии. Рассмотрены этапы жизненного пути Н.Н. Семёнова к высшему международному научному отличию и характерные черты его личности: раннее увлечение наукой, блестящие успехи, редкая интуиция в постановке актуальных научных задач, замечательный «нобелевский» эксперимент, первоначально оспоренный квалифицированным оппонентом, глубокое теоретическое осмысление проведенных экспериментальных исследований, открытие нового механизма воспламенения и взрыва, включая атомный взрыв, создание научного фундамента для новой отрасли науки – химической физики, отстаивание новой теории и личного достоинства. Подробно рассказывается также о нобелевских торжествах 1956 г. в Стокгольме.

Аникин В.М. «Профессор астрономии Саратовского университета Иосиф Федорович Полак (1881–1954)» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 20, № 2, с. 144-159 (2020)

Впервые приводятся систематизированные биографические данные профессора Московского и Саратовского университетов Иосифа Федоровича Полака (1881–1954), астронома и преподавателя, автора многих учебников и научно-популярных изданий по астрономии. Всего вышло около 60 изданий и переизданий его книг, общий тираж которых составил 2 млн экземпляров. В Саратовском государственном университете И.Ф. Полак работал в 1919–1930 гг. на физико-математическом и педагогическом факультетах. Его труды представляют интерес с исторической и методической точек зрения, отражая историю развития астрономии как науки и историю ее преподавания в вузах и школах СССР. Пунктирно прослеживается история развития астрономии, астрофизики и геофизики в СГУ за последние 100 лет.

Писарев П.В., Аношкин А.Н., Ахунзянова К.А., Храмцов И.В. «Исследование влияния разброса диаметров перфорации на акустические характеристики ячеек звукопоглощающих конструкций» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 76, № 2, с. 92-97 (2020)

Приводятся результаты расчетно-экспериментальных исследований влияния диаметров перфорации на акустическую эффективность звукопоглощающих конструкций на нелинейных режимах работы. Сформулированы физическая и математическая модели прогнозирования эффективных акустических характеристик призматических (сотовых) ячеек звукопоглощающих конструкций с различными диаметрами перфорации. Проведена верификация разработанных численных моделей. По результатам исследований выявлены зависимости собственных частот ячеек сотовых звукопоглощающих конструкций и коэффициента поглощения от диаметра перфорации.

Шлёнский О.Ф., Антонов С.И., Ляпин А.С. Акустика высоких частот и больших чисел Маха, 2-е изд., перераб. и. дополн. (2020). 124 с.

Предложена новая модель распространения звука и ударных волн в газе впервые с учетом массовых сил, анизотропии свойств газа, приобретаемой при возбуждении генератором, и релаксационных процессов перехода к равновесному состоянию.

Романюк А.Г., Смирнов А.Н., Антонова В.М. «Использование глубокого обучения нейросети для распознавания голосовых команд пользователя» Журнал радиоэлектроники, № 11, с. 20 (2019)

Работа посвящена использованию сверточной нейронной сети для распознавания речи. Исследован способ обучения нейросети, произведенный на архиве из 7100 звуковых дорожек с проиндексированными метками, речевые сигналы в которых были преобразованы в log-mel спектрограммы. Обучение нейронной сети происходило на входящем сигнале, имеющем плавное распределение и нормализацию. В статье описана способность созданной сети распознавать разные произнесенные слова и определять, является ли входящий сигнал тишиной или фоновым шумом, что было достигнуто путем проработки 4000 образцов клипов шума. Рассматривается способность сети одновременно классифицировать несколько преобразованных входящих сигналов, независимо от точного положения речи во времени. Описан процесс создания виртуального устройства, способного считывать сигнал с микрофона с определенной частотой дискретизацией звука. В настоящей работе была получена нейросеть, которая может быть усовершенствована для понимания большего числа голосовых команд и использована в нескольких сферах жизнедеятельности человека.

Ульянов О.М., Резниченко А.М., Захаренко В.В., Антюфеев А.В., Королев А.М., Патока А.Н., Присяжный В.И., Поихало А.В., Войтюк В.В., Мамарев В.Н., Ожинский В.В., Власенко В.П., Чмиль В.М., Лебедь В.И., Паламар М.И., Чайковский А.В., Пастернак Ю.В., Стрембицкий М.А., Натаров М.П., Стешенко С.А., Гламаздин В.В., Шубный А.И., Кириленко А.А., Кулик Д.Ю., Коноваленко А.А., Литвиненко Л.Н., Яцкив Я.С. «Создание радиотелескопа РТ-32 на базе антенной системы MARK-4B. 1. Проект модернизации и первые результаты» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 2, с. 87-116 (2019)

Предмет и цель работы: Создание радиотелескопа на основе антенной системы МАRК-4В, которая была разработана для телекоммуникационных приложений, определение возможностей использования лучеводной антенной системы в широкополосном многодиапазонном режиме работы и оценка характеристик антенны с помощью радиоастрономических измерений. Методы и методология: Комплексный анализ всех систем МАRК-4В дает возможность выделить блоки и узлы, которые подлежат замене или модернизации. Анализ конструкции рефлектора и субрефлектора, лучевода, гофрированного рупора и волноводной системы позволяет определить возможные частотные диапазоны работы создаваемого радиотелескопа. Установка широкополосного приемника с предусмотренной возможностью калибровки по охлаждаемой и неохлаждаемой нагрузке позволяет определить температуру антенной системы. Наведение антенны на калибровочные источники и запись сканов за счет вращения Земли исключает систематические ошибки или погрешности системы наведения. Таким образом определяется ширина диаграммы направленности и эффективная площадь радиотелескопа. Результаты: Произведен анализ конструкции антенны и определены первоочередные этапы реконструкции антенной системы МАRК-4В. Демонтированы узкополосные передатчик и приемник диапазона С и установлен широкополосный приемник (диапазон 4.6–5.1 ГГц ) с детектором и возможностью изменения времени интегрирования сигнала. По результатам наблюдений сделаны первоначальные оценки температуры шумов системы, которые позволяют надеяться на то, что радиотелескоп РТ-32 (г. Золочев, Львовская обл., Украина) совместно с охлаждаемым приемником будет обладать низкими собственными шумами. Рассчитана и установлена новая система наведения антенны, с помощью которой в С диапазоне проведены астрономические тесты ширины диаграммы направленности (≈7.2') и уровня ее боковых лепестков (–12.5 дБ), эффективной площади (≈680 м²) и коэффициента использования поверхности (≈0.84). Заключение: Выполненные измерения и расчеты показывают, что на базе антенной системы МАRК-4В возможно создать высокоэффективный радиоастрономический инструмент. Разработанные на данный момент системы приема и наведения для радиотелескопа РТ-32 свидетельствуют о высоком потенциале украинской науки. Дальнейшая кооперация научных исследований и высоких технологий приведет к созданию эффективного украинского радиотелескопа сантиметрового диапазона.

Антюфеев А.В., Королев А.М., Патока А.Н., Шульга В.М., Ульянов О.М., Резниченко А.М., Захаренко В.В., Присяжный В.И., Поихало А.В., Войтюк В.В., Мамарев В.Н., Ожинский В.В., Власенко В.П., Чмиль В.М., Лебедь В.И., Паламар М.И., Чайковский А.В., Пастернак Ю.В., Стрембицкий М.А., Натаров М.П., Стешенко С.А., Гламаздин В.В., Шубный А.И., Кириленко А.А., Кулик Д.Ю., Пилипенко А.М. «Создание радиотелескопа РТ-32 на базе антенной системы MARK-4B. 2. Оценка возможности проведения спектральных наблюдений радиоастрономических объектов» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 3, с. 163-183 (2019)

Предмет и цель работы: Исследуются технические возможности антенной системы МАRК-4В для ее дальнейшего использования в качестве 32 метрового радиотелескопа (РТ-32) и последующего проведения одновременных спектральных радиоастрономических наблюдений в C и K диапазонах. Методы и методология: В исследованиях используются результаты наших собственных измерений, проведенных на антенной системе МАRK-4В, экспертные оценки, открытые источники информации, техническая документация антенной системы МАRK-4В, методы радиоастрономии, методы компьютерного моделирования и сравнительный анализ основных параметров данной антенны с аналогичными параметрами действующих радиотелескопов мирового уровня. Комбинирование разных подходов позволяет определить требования к приемной системе, к параметрам спектроанализатора, методикам калибровки и оптимизировать процедуры модернизации антенной системы МАRK-4В. Результаты: Определены основные параметры радиотелескопа, необходимые для проведения спектральных наблюдений в C и K диапазонах. Уточнены возможности системы наведения. Для рабочего диапазона частот антенной системы МАRK-4В рассмотрены основные доступные для исследований спектральные линии различных молекул. Приведен перечень переходов, излучающих наиболее интенсивные спектральные линии. Сформулированы радиоастрономические задачи, которые возможно решать с использованием МАRK-4В в режиме спектральных наблюдений в C и K диапазонах. Оценены необходимые параметры спектроанализатора и значения собственной температуры шумов приемника и всей системы приема в целом. Описаны методики калибровки регистрируемого сигнала, которые будут использованы для проведения спектральных наблюдений. Заключение: Исследования, представленные в этой статье, показывают, что для проведения спектральных наблюдений на базе лучеводной антенной системы МАRK-4В возможно создать радиотелескоп РТ-32 с качественными техническими характеристиками, соответствующими лучшим мировым аналогам. Модернизация лучеводной антенной системы МАRK-4В позволит на первом этапе создать в Украине двухдиапазонный радиотелескоп, на котором возможно будет проводить одновременные спектральные и/или континуальные наблюдения в C и K диапазонах. В последующем количество одновременно работающих диапазонов может быть увеличено.

Ивашкин В.В., Аньци Лан «Построение оптимальных траекторий для экспедиции Земля–астероид–Земля при полете с большой тягой» Космические исследования, 58, № 2, с. 138-148 (2020)

Построены и проанализированы оптимальные траектории экспедиции к “опасному” астероиду Апофис, предназначенной для изучения астероида, взятия образцов его грунта и возвращения на Землю. Использована схема полета с применением химических двигательных установок “большой” тяги. Для полета к астероиду в 2019–2022 гг. с общей продолжительностью экспедиции до двух лет получены оптимальные по полезной массе трехимпульсные траектории КА. Показана принципиальная возможность осуществления космической экспедиции Земля–Апофис–Земля на основе ракет-носителей (РН) типа “Союз” и разгонного блока “Фрегат” при полете в 2019–2022 гг.

Лысенко А.Л., Фредерикс Д.Д., Флейшман Г.Д., Аптекарь Р.Л., Алтынцев А.Т., Голенецкий С.В., Свинкин Д.С., Уланов М.В., Цветкова А.Е., Ридная А.В. «Рентгеновское и гамма-излучение солнечных вспышек» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 878-894 (2020)

Приводится краткий обзор современного состояния и актуальных проблем физики солнечных вспышек, которые можно прояснить методами рентгеновской и гамма-астрономии. Подробно рассмотрены несколько вопросов, среди которых – условия и механизмы ускорения электронов во вспышке, распределение вспышечной энергии между тепловым и нетепловым компонентами, гамма-излучение вспышек и его динамика, пространственная структура источников в рентгеновском диапазоне и гамма-диапазоне. В данном контексте обсуждаются последние результаты российско-американского эксперимента Konus-Wind, отметившего в 2019 г. 25-летие непрерывной работы в космосе.

Чиров А.А., Арбатский В.М., Белякова Н.Г. «Плотность потоков частиц рабочего тела в периферийных зонах струи магнитоплазмодинамического двигателя с внешним магнитным полем» Космические исследования, 57, № 2, с. 139-146 (2019)

Представлены результаты оценочных расчетов потоков частиц рабочего тела в периферийных областях от осевого направления струи магнитоплазмодинамического двигателя с внешним магнитным полем мощностью 100 кВт, а также результаты измерений в лабораторных условиях величин обратных потоков частиц Li от двигателя. Измерения обратных потоков осуществлялось методом кварцевых микровесов. Расчеты и измерения потоков частиц Li свидетельствуют, что их величины не превышают ∼10^–8–10^–7 г·см^–2 с^–1.

Назиров Р., Эйсмонт Н., Арефьев В., Коротков Ф., Погодин А., Михайлов Е., Мжельский П., Трегубов А., Дитрих А. «Задачи разработки миссии "Спектр–Рентген–Гамма"» Космические исследования, 57, № 1, с. 74-80 (2019)

Проект “Спектр–Рентген–Гамма” предназначен для обзора всей небесной сферы в рентгеновском диапазоне с помощью двух телескопов, установленных на космическом аппарате с тем же названием. Кроме того, некоторые специально выбранные участки неба и отдельные источники излучения планируется исследовать после завершения обзора. Аппарат планировалось запустить в окрестность солнечно-земной коллинеарной точки либрации L2 в 2018 г. с помощью ракеты-носителя Протон-М с разгонным блоком ДМ-3. Полный обзор небесной сферы заключается в ее сканировании путем вращения параллельных осей телескопов вокруг оси аппарата, в среднем следующей за направлением на Солнце. Запоминаемые на борту аппарата данные измерений затем передаются на наземные станции приема с использованием средненаправленной антенны, ось которой совпадает с осью вращения аппарата, что создает некоторые ограничения при проектировании миссии. В состав этих ограничений входит допустимая амплитуда траектории движения аппарата относительно точки либрации в направлении, ортогональном линии Земля–Солнце. Кроме того, расход рабочего тела, имеющегося на борту аппарата, допускается только на коррекции орбиты с целью его удержания в окрестности точки либрации. В этой связи был разработан метод использования разгонного блока с целью уменьшения упомянутой амплитуды до приемлемых значений в условиях требований, предъявляемых к блоку. В статье приводится оценка его эффективности.

Аронов Л.А., Доброленский Ю.С., Кулак Г.В. «Статистическая модель гомодинного акустооптического спектроанализатора» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 23, № 1, с. 52-62 (2020)

Введение. Интерференционные схемы акустооптических спектроанализаторов были разработаны для увеличения динамического диапазона за счет формирования амплитудного спектра исследуемого сигнала вместо спектра мощности. Предполагалось, что это позволит удвоить динамический диапазон, выраженный в децибелах. В настоящей статье показано, что это теоретически невозможно и ожидания, связанные с переходом к интерференционным схемам, завышены.Цель работы. Анализ шумовых характеристик гомодинного акустооптического спектроанализатора (ГАОСА), оценка отношения сигнал/шум и динамического диапазона на выходе устройства. Материалы и методы. Представлена математическая модель описания работы ГАОСА с учетом формирования квадратурных компонентов для получения амплитудного спектра входного сигнала. Модель учитывает дробовые шумы и шумы, возникающие при считывании заряда. Результаты. Показано, что использование интерферометрической схемы не позволяет достичь двукратного выигрыша (при измерении в децибелах) в динамическом диапазоне по сравнению с простой схемой акустооптического спектроанализатора с пространственным интегрированием. Коэффициент увеличения динамического диапазона составляет не более 1.35 дБ. С учетом специфики работы акустооптических устройств получено выражение для оценки динамического диапазона спектроанализатора по интермодуляционным искажениям третьего порядка. Определяющим фактором при этом является нелинейность акустооптического взаимодействия. Показано, что при типовых параметрах узлов устройства динамический диапазон по интермодуляционным искажениям включает в себя односигнальный динамический диапазон. Представлено выражение для оценки отношения сигнал/шум. Заключение. Односигнальный динамический диапазон ГАОСА определяется в первую очередь уровнем заряда насыщения фотоприемника. При макетировании необходимо решать вопрос оптимального соотношения обоих параметров с учетом мощности источника излучения, эффективности дифракции в акустооптическом модуляторе и заряда насыщения фотоприемника. Представленная статистическая модель ГАОСА с фотоприемником с накоплением дает более точную оценку динамического диапазона с ошибкой в 1 дБ.

Кытин В.Г., Гавалян М.Ю., Потапов Б.Г., Асланян Э.Г., Щипунов А.Н. «Установка относительной акустической газовой термометрии в диапазоне низких температур от 4,2 до 80 К» Измерительная техника, № 1, с. 45-51 (2020)

Разработана и испытана установка относительной акустической газовой термометрии, предназначенная для воспроизведения и передачи единицы термодинамической температуры кельвина в диапазоне низких температур 4,2–80 К. Разработанная установка отличается от разработанных ранее установок относительной акустической газовой термометрии размерами основного узла – резонатора. Уменьшение размеров резонатора (диаметра полости) позволило в несколько раз уменьшить массу охлаждаемых частей установки по сравнению с массой таких частей ранее используемой установки. Это значительно сокращает расход жидких гелия и азота, необходимых для охлаждения резонатора, а также уменьшает время стабилизации температуры и, соответственно, время измерений. Представлены результаты проверки работы основных систем разработанной установки.

Асташев В.К., Крупенин В.Л. «О моделировании волноводов для ультразвуковых технологических машин» Вестник научно-технического развития, № 3, с. 3-10 (2020)

Рассматривается моделирование систем трансмиссии ультразвуковых технологических машин, в качестве которых обычно используются стержневые волноводы. Это, как правило, распределенные системы переменного сечения, которые должны передать энергию возбудителя рабочему органу. Иногда к стержневой системе прикрепляется дополнительная оснастка, которую целесообразно моделировать при помощи подсистем с сосредоточенными параметрами. Обсуждаются проблемы, относящиеся к моделированию и расчету так называемых ультразвуковых концентраторов – волноводов, имеющих неоднородную форму и изготавливающихся с целью обеспечить оптимальную доставку энергии к рабочему органу (инструменту). Приводятся примеры расчетов, учитывающих влияние нелинейной упруго-диссипативной нагрузки, определяемой характером технологического процесса. Проводится анализ конкретных моделей.

Додин А.В., Потанин С.А., Шатский Н.И., Белинский А.А., Атапин К.Е., Бурлак М.А., Егоров О.В., Татарников А.М., Постнов К.А., Бельведерский М.И., Буренин Р.А., Гильфанов М.Р., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Хорунжев Г.А., Сюняев Р.А. «Оптическая спектроскопия объектов СРГ-еРОЗИТА на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 459-469 (2020)

По наблюдениям с новым Транзиентным двухлучевым спектрографом (TDS) на 2.5-метровом телескопе КГО ГАИШ МГУ определен тип и найдено красное смещение для 6 новых рентгеновских источников (4 квазара и 2 скопления галактик), обнаруженных космической обсерваторией СРГ во время наблюдений Дыры Локмана на фазе проверочных наблюдений телескопа еРОЗИТА. Показано, что TDS позволяет получать спектры объектов ∼20^m за 2 ч наблюдений с отношением сигнал к шуму выше 5 и разрешением R∼1500. Типы и красные смещения объектов, определенные по спектральным наблюдениям, хорошо согласуются с предсказаниями по фотометрическим данным с помощью автоматической системы классификации SRGz.

Афанасьев А.А., Веденеева Е.А. «Исследование эффективности закачки газа и воды в нефтяной пласт» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 46-55 (2020)

Исследуется смешивающееся вытеснение в пористой среде, связанное с закачкой углеводородного газа в нефтяной пласт. Используется композиционная модель для описания многокомпонентной фильтрации смесей, теплофизические свойства которых задаются уравнением состояния ван-дер-ваальсового типа. Создан комплекс программ для композиционного моделирования фильтрации в рамках указанной модели. С использованием комплекса сравнивается эффективность вытеснения нефти из пористой среды метаном или водой. Показано, что при фиксированном объемном расходе закачиваемой среды вытеснение водой эффективнее на начальных этапах закачки. Однако на поздних этапах закачка газа становится более эффективной для вытеснения легких компонент углеводородного ряда.

Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Ахмедов Р.А., Агаев Э.А. «Временные и частотные характеристики акустооптической линии задержки с прямым детектированием» Измерительная техника, № 9, с. 46-52 (2019)

Обсуждены особенности практической реализации акустооптической линии задержки с прямым детектированием и разработана математическая модель сигнала на ее выходе. Получено выражение для переходной характеристики, на основе которой синтезирован отклик акустооптической линии задержки на входное воздействие в форме прямоугольного импульса. Выражение для переходной характеристики использовано для определения частоты среза амплитудно-частотной характеристики акустооптической линии задержки. На основе формулы переходной характеристики выведено уравнение импульсной характеристики для определения частотного коэффициента передачи акустооптической линии задержки. Полученные формулы подтверждены численными примерами. Результаты численного анализа апробированы экспериментально на разработанном макете акустооптической линии задержки с прямым детектированием. Теоретические и экспериментальные исследования сопоставлены по двум критериям: параметрам выходного отклика на входное воздействие в форме прямоугольного импульса и частоте среза амплитудно-частотной характеристики. Частота среза определена по осциллограмме выходного импульса и экспериментально снятой амплитудно-частотной характеристике. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований подтвердил действенность полученных формул для временных и частотных характеристик акустооптической линии задержки, обладающей высокими потенциальными возможностями в контексте обработки широкополосных аналоговых сигналов во временной области.

Ахметсафин Р.Д., Ахметсафина Р.З. «Практическое применение метода Алфорда для оценки анизотропии по записям кроссдипольного акустического каротажа» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 63, № 2, с. 120-125 (2020)

Метод Алфорда является современным инструментом оценки анизотропии по записям кроссдипольного акустического каротажа. Азимутальный угол направления акустической анизотропии τ оценивается по минимуму перекрестной энергии преобразованных записей. По соответствующим преобразованиям оцениваются интервальные времена (скорости) быстрой и медленной изгибной волны p_fast, p_slow в прямом и обратном направлениях анизотропии. Рассматривается практическая реализация метода с учетом аналитического решения задачи минимизации.

Ахметсафин Р.Д., Ахметсафина Р.З. «Практическое применение метода Алфорда для оценки анизотропии по записям кроссдипольного акустического каротажа» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 63, № 2, с. 120-125 (2020)

Метод Алфорда является современным инструментом оценки анизотропии по записям кроссдипольного акустического каротажа. Азимутальный угол направления акустической анизотропии τ оценивается по минимуму перекрестной энергии преобразованных записей. По соответствующим преобразованиям оцениваются интервальные времена (скорости) быстрой и медленной изгибной волны p_fast, p_slow в прямом и обратном направлениях анизотропии. Рассматривается практическая реализация метода с учетом аналитического решения задачи минимизации.

Ахметшин Р.З. «Многовитковые перелеты на геостационарную орбиту с обнулением малой тяги в области тени» Космические исследования, 58, № 4, с. 321-330 (2020)

Перелеты в центральном ньютоновском поле рассматриваются в предположении, что постоянная по величине малая тяга обнуляется при попадании в тень Земли. С помощью принципа максимума формируется двухточечная краевая задача, в которой, однако, не учитываются условия оптимального пересечения границ тени, которые существенно усложняют задачу. По этой причине краевая задача оказывается “неполной”, а ее решения – неоптимальными. Тем не менее, для перелетов на геостационарную орбиту с высокоэллиптических орбит она позволяет получать “хорошие” траектории, с затратами рабочего вещества меньшими, чем на траекториях без обнуления тяги, или несильно их превышающими. Это показано на примере перелетов с начальной орбиты с наклонением 13° и с расстоянием в перигее ≈15.6 и в апогее ≈83.2 тыс. км.

Писарев П.В., Аношкин А.Н., Ахунзянова К.А., Храмцов И.В. «Исследование влияния разброса диаметров перфорации на акустические характеристики ячеек звукопоглощающих конструкций» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 76, № 2, с. 92-97 (2020)

Приводятся результаты расчетно-экспериментальных исследований влияния диаметров перфорации на акустическую эффективность звукопоглощающих конструкций на нелинейных режимах работы. Сформулированы физическая и математическая модели прогнозирования эффективных акустических характеристик призматических (сотовых) ячеек звукопоглощающих конструкций с различными диаметрами перфорации. Проведена верификация разработанных численных моделей. По результатам исследований выявлены зависимости собственных частот ячеек сотовых звукопоглощающих конструкций и коэффициента поглощения от диаметра перфорации.