Макаров С.Н., Верхогляд А.Г., Ступак М.Ф., Овчинников Д.А., Оберемок Ю.А. «Математическая модель зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» и описание метода предварительного обмера телескопа в рамках данной модели» Сибирский аэрокосмический журнал, 22, № 1, с. 151-165 (2021)

Создается система контроля геометрии зеркал обсерватории «Миллиметрон» для работы в составе бортового комплекса научной аппаратуры. Система предназначена для контроля качества зеркальной системы космического телескопа и использования получаемых данных в качестве сигналов «обратной связи» для предварительных настройки и юстировки оптической системы телескопа в космическом пространстве. Задачей системы является определение многомерного вектора неизвестных параметров зеркальной системы телескопа по косвенным измерениям, получаемым в результате обмера телескопа 3D-сканированием. Создана математическая модель, численно описывающая процесс предварительного обмера зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» с использованием оптических контрольных меток на поверхности зеркальной системы. Линейная математическая модель позволяет связать фактические косвенные измерения зеркальной системы с неизвестными смещениями ее параметров, определяющими форму телескопа. Выведена формула для оптимального решателя обратной задачи в процессе предварительного обмера зеркальной системы. Описана методика обмера составляющих элементов телескопа в рамках его предварительной настройки. Обмер контрольных меток выполняется бортовым 3D-сканером, применяемым в конструкции системы контроля зеркальной системы. Проведен анализ ошибок при использовании оптимального решателя, получена ковариационная матрица для вектора ошибки оцениваемых параметров. Ключевые слова: математическая модель, зеркальная система обсерватории «Миллиметрон», система контроля, форма телескопа, контрольные метки, 3D-сканер.

Макаров С.Н., Верхогляд А.Г., Ступак М.Ф., Овчинников Д.А., Оберемок Ю.А. «Математическая модель зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» и описание метода предварительного обмера телескопа в рамках данной модели» Сибирский аэрокосмический журнал, 22, № 1, с. 151-165 (2021)

Создается система контроля геометрии зеркал обсерватории «Миллиметрон» для работы в составе бортового комплекса научной аппаратуры. Система предназначена для контроля качества зеркальной системы космического телескопа и использования получаемых данных в качестве сигналов «обратной связи» для предварительных настройки и юстировки оптической системы телескопа в космическом пространстве. Задачей системы является определение многомерного вектора неизвестных параметров зеркальной системы телескопа по косвенным измерениям, получаемым в результате обмера телескопа 3D-сканированием. Создана математическая модель, численно описывающая процесс предварительного обмера зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» с использованием оптических контрольных меток на поверхности зеркальной системы. Линейная математическая модель позволяет связать фактические косвенные измерения зеркальной системы с неизвестными смещениями ее параметров, определяющими форму телескопа. Выведена формула для оптимального решателя обратной задачи в процессе предварительного обмера зеркальной системы. Описана методика обмера составляющих элементов телескопа в рамках его предварительной настройки. Обмер контрольных меток выполняется бортовым 3D-сканером, применяемым в конструкции системы контроля зеркальной системы. Проведен анализ ошибок при использовании оптимального решателя, получена ковариационная матрица для вектора ошибки оцениваемых параметров. Ключевые слова: математическая модель, зеркальная система обсерватории «Миллиметрон», система контроля, форма телескопа, контрольные метки, 3D-сканер.

Овчинников Е.Л., Яшин С.С., Адыширин-Заде К.А., Владимирова Т.Ю., Минаева Т.И. «Отоакустическая эмиссия на частоте продукта искажения при нарушении звукопроведения и звуковосприятия. диагностическое обоснование эффекта» Современные проблемы науки и образования, № 4, http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27829 (2018)

Отоакустическая эмиссия представляет собой способ регистрации звуковых колебаний, возникающих в улитке в ответ на акустическую стимуляцию. Анализ полученных результатов позволяет четко определить связь между вязкоупругими свойствами уха и соответствующими параметрами продукта искажения отоакустической эмиссии. Для практического применения разработана классификация DP-грамм, основанная на принципе изменений реактивных сопротивлений структур среднего и внутреннего уха. Регистрация продукта искажения отоакустической эмиссии обладает высокой чувствительностью и специфичностью, благодаря чему может применяться в клинической практике.

Хамитов И.М., Гумеров Р.И., Бикмаев И.Ф., Мельников С.С., Иртуганов Э.Н., Окуян Г., Окуян О. «Комплексные исследования астероидов километрового размера, сближающихся с Землей, на 1.5-м российско-турецком телескопе РТТ-150» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 2, с. 61-64 (2020)

Актуальность исследования АСЗ связана с вопросами происхождения Солнечной системы, с потенциальной опасностью столкновения с Землей, а также с практическим интересом в ближайшем будущем использования их в качестве источника полезных минералов и металлов. С 2018 г. на телескопе РТТ-150 проводятся регулярные спектроскопические и поляриметрические наблюдения АСЗ в рамках исследовательского проекта «Исследования физических характеристик и уточнение параметров движения астероидов, сближающихся с Землей, километрового размера на 1.5-метровом российско-турецком телескопе РТТ-15». Экспериментальные исследования по возможности наиболее полной выборки АСЗ километрового размера направлены на определение следующих физических характеристик астероидов: геометрическое альбедо, блеск, таксономический класс и диаметр АСЗ. Объекты наблюдаются в период их тесного сближения с Землей при видимом блеске до 18 звездной величины и на фазовых углах более 40°. В работе представлены результаты поляриметрических наблюдений АСЗ, выполненных в 2018 г. По материалам доклада на XI международной конференции «Околоземная астрономия и космическое наследие» (30 сентября – 4 октября 2019 г., Казань).

Хамитов И.М., Гумеров Р.И., Бикмаев И.Ф., Мельников С.С., Иртуганов Э.Н., Окуян Г., Окуян О. «Комплексные исследования астероидов километрового размера, сближающихся с Землей, на 1.5-м российско-турецком телескопе РТТ-150» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 2, с. 61-64 (2020)

Актуальность исследования АСЗ связана с вопросами происхождения Солнечной системы, с потенциальной опасностью столкновения с Землей, а также с практическим интересом в ближайшем будущем использования их в качестве источника полезных минералов и металлов. С 2018 г. на телескопе РТТ-150 проводятся регулярные спектроскопические и поляриметрические наблюдения АСЗ в рамках исследовательского проекта «Исследования физических характеристик и уточнение параметров движения астероидов, сближающихся с Землей, километрового размера на 1.5-метровом российско-турецком телескопе РТТ-15». Экспериментальные исследования по возможности наиболее полной выборки АСЗ километрового размера направлены на определение следующих физических характеристик астероидов: геометрическое альбедо, блеск, таксономический класс и диаметр АСЗ. Объекты наблюдаются в период их тесного сближения с Землей при видимом блеске до 18 звездной величины и на фазовых углах более 40°. В работе представлены результаты поляриметрических наблюдений АСЗ, выполненных в 2018 г. По материалам доклада на XI международной конференции «Околоземная астрономия и космическое наследие» (30 сентября – 4 октября 2019 г., Казань).

Соколов Д.А., Олейник-Дзядик О.М., Сильвестров И.С. «Эталонный измерительный комплекс длины в диапазоне до 60 м из состава Государственного первичного специального эталона единицы длины» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 63-67 (2020)

Входящий в состав ГЭТ 199–2018 эталонный измерительный комплекс длины (ЭИК) в диапазоне до 60 м является исходным средством измерительной техники в структуре эталона и предназначен для воспроизведения, хранения и передачи размера единицы длины высокоточным средствам измерительной техники, а также обеспечивает прослеживаемость к эталону времени и частоты. С целью подтверждения высоких точностных характеристик рассматриваемого комплекса проведен анализ состояния подобных зарубежных комплексов и средств измерительной техники на основе данных сайта Международного бюро мер и весов (МБМВ), проведены совместные исследования метрологических характеристик ГЭТ 199–2018 и ГЭТ 192–2017 и представлены результаты испытаний абсолютных дальномеров (электронных тахеометров), демонстрирующие широкий круг применения ЭИК. В соответствии с требованиям к эталонам ЭИК должен воспроизводить, хранить и передавать единицу длины. Для достижения поставленных целей используется одна из возможных рекомендаций МБМВ по воспроизведению единицы длины метр в соответствии с новым определением метра: косвенным метод измерения времени пролета импульса света до цели (отражателя) и обратно. Для достижения высокой точности измерения длины применяется лазер с малой длительностью импульса – фемтосекундный. Масштабным коэффициентом в данном способе воспроизведения единицы длины является периодичность повторения фемтосекундных импульсов. Функция хранения реализуется за счет системы фазовой стабилизации с опорой на ГЭТ-1 частоты повторения импульсов лазера и постоянный ее контроль в процессе измерения длины. Передача единицы длины осуществляется с помощью 64-метрового компаратора, помещенного в специальное изолированное помещение. ЭИК имеет высокие точностные характеристики, соответствующие мировому уровню, что подтверждают данные подобных зарубежных комплексов, представленные на сайте МБМВ, а также совместные исследования с эталоном ГЭТ 192. Он имеет возможность передавать размер единицы длины как высокоточным средствам измерения, так и электронным тахеометрам.

Кравчук Д.А., Старченко И.Б., Орда-Жигулина Д.В., Воронина К.А. «Исследование оптоакустических сигналов на моделях эритроцитов в жидкости с контрастными наноагентами» Акустический журнал, 67, № 3, с. 345-348 (2021)

Выполнено математическое моделирование эритроцитов с учетом их насыщения кислородом. Приводятся результаты экспериментального исследования формирования оптоакустического сигнала в жидкости, содержащей модели эритроцитов в виде полистирольных сфер с наночастицами. В качестве контрастных агентов использованы углеродные нанотрубки, иммобилизированные к моделям эритроцитов. Полученные профили акустических сигналов для серии лазерных импульсов позволяют сделать вывод о возможности оценок качественного и количественного состава эритроцитов в облучаемой лазером жидкости. Статья подготовлена по материалам доклада на 3-й Всероссийской акустической конференции (21–25 сентября 2020 г., Санкт-Петербург). DOI: 10.31857/S0320791921030084

Каткова Е.В., Бескин Г.М., Бондарь С.Ф., Давыдов Д.В., Иванов Е.А., Карпов С.В., Орехова Н.В., Перков А.В., Сасюк В.В. «Фотометрия ИСЗ на ММТ-9 в течение пяти лет» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 1, с. 5-8 (2020)

С 2014 г. эксплуатируется 9-канальная система высокого временного разрешения Mini-MegaTORTORA (ММТ-9), принадлежащая Казанскому федеральному университету. Регулярно пополняется база данных фотометрических характеристик измеренных космических объектов (спутники, ступени ракет-носителей, фрагменты космического мусора): http://mmt9.ru/satellites. На данный момент в базе содержится информация более чем по 6000 космических объектов (КО). По материалам доклада на XI международной конференции «Околоземная астрономия и космическое наследие» (30 сентября – 4 октября 2019 г., Казань).

Каткова Е.В., Плахута А.С., Бондарь С.Ф., Орехова Н.В., Граужанина А.О., Иванов Е.А. «Быстрая фотометрия КО на Цейсс-600» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 1, с. 9-12 (2020)

В 2019 г. на телескопе Цейсс-600 СОН «Архыз» была реализована возможность быстрой фотометрии высокоорбитальных объектов, имеющих блеск до 15^m. Фотометрирование производится параллельно с получением угловых координат. Временное разрешение 0.128 с позволяет выявлять кратковременные изменения блеска у космических объектов (КО). По материалам доклада на XI международной конференции «Околоземная астрономия и космическое наследие» (30 сентября – 4 октября 2019 г., Казань).

Саванов И.С., Петков В.Б., Бескин Г.М., Вольвач А.Е., Вольвач Л.Н., Дзапарова И.М., Джаппуев Д.Д., Кочкаров М.М., Куреня А.Н., Михайлова О.И., Нароенков С.А., Наливкин М.А., Новосельцев Ю.Ф., Новосельцева Р.В., Романенко В.С., Сергеев А.В., Шляпников А.А., Унатлоков И.М., Янин А.Ф., Бирюков А.В., Бондарь С.Ф., Иванов Е.А., Карпов С.В., Каткова Е.В., Орехова Н.В., Перков А.В., Сасюк В.В. «Многоволновые наблюдения объектов Вселенной в широком диапазоне электромагнитного излучения» Научные труды Института астрономии РАН, 5, № 5, с. 246-248 (2020)

Поставлена задача решения фундаментальной проблемы физической связи между гравитационно-волновыми всплесками от слияния объектов в двойных системах и вспышками электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн и нейтринного излучения от этих объектов. Для ее реализации участниками проекта (сотрудниками БНО ИЯИ РАН, ИНАСАН, КрАО РАН и САО РАН) будут использоваться методы и подходы астрономии быстрого реагирования, оптической и радиоастрономии, гамма-астрономии сверхвысоких энергий и нейтринной астрономии. Предлагается использовать метод синхронных наблюдений областей локализации кандидатов в гравитационноволновые события по алертам от LIGO/VIRGO сетью взаимодополняющих друг друга астрофизических инструментов.

Родин А.Е., Орешко В.В., Потапов В.А. «Принципы космической навигации по пульсарам» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 46-50 (2020)

Имеющиеся методы, основанные на измерении дальности по задержке распространения сигнала от КА до наземного пункта и измерении угловых координат КА методом радиоинтерферометрии, имеют существенный недостаток, связанный с ухудшением точности радиальной координаты из-за ослабления ответного сигнала как 1/r⁴, где r – расстояние от КА до земной антенны, и точности трансверсальных координат как 1/r. Природой созданы источники высокостабильного периодического излучения – пульсары, использование излучения которых не имеет вышеописанных недостатков. В настоящее время точность регистрации пульсарных импульсов на крупнейших радиотелескопах производится с субмикросекундной точностью. Очевидно, что такая точность вряд ли может быть реализована с антенной, установленной на КА. Тем не менее даже микросекундная погрешность измерений является вполне достаточной для далеких межпланетных перелетов, так как позволяет попасть в наперед заданную точку планеты или её спутника. Цель и задача данной работы – определить требования к бортовым средствам КА для наблюдения пульсаров в радиодиапазоне, определить перечень пульсаров, пригодных для выполнения бортовых навигационных измерений, а также изложить математический метод вычисления координат КА по фазовым дальностям и псевдодальностям относительно барицентра Солнечной системы. В статье рассмотрено несколько возможных типов антенн: многоэлементная фазированная антенная решетка, сферическое зеркало и раскрывающееся параболическое зеркало с одиночным двухполяризационным облучателем. Методом макетных и натурных испытаний показаны преимущества последнего варианта. На основе наблюдательных характеристик пульсаров в радиодиапазоне составлен список реперных пульсаров и приведены их параметры. Изложен алгоритм определения положения КА и поправок к бортовой шкале в барицентрической системе отсчета. Методом численного моделирования для эллиптической гомановской перелетной орбиты к Марсу показано, что точность определения координат КА составляет 3 км. Погрешность определения поправки к бортовой шкале времени имеет величину порядка нескольких микросекунд. Выводы: навигация КА по пульсарам имеет преимущество в дальнем космосе, в околоземном или окололунном пространстве целесообразно использовать другие радиотехнические методы, имеющие заведомо более высокую координатную точность.

Луговой П.З., Мейш В.Ф., Орленко С.П. «Численное моделирование динамики трехслойных сферических оболочек с дискретным ребристым заполнителем при действии ударной волны» Прикладная механика, 56, № 5, с. 78-88 (2020)

The equations of oscillations of a three-layer spherical shell with a discrete ribbed filler under the unsteady loading are obtained. In analyzing the elements of the elastic structure, the models of the nonlinear theory of shells and Timoshenko rods are used in the quadratic approximation for each layer. The numerical method for solving the obtained equations is based on the application of the integro-interpolation method for constructing the finite-difference schemes for equations with the discontinuous coefficients. The problem of the dynamic behavior of a three-layer spherical shell under unsteady loading is solved taking into account the discreteness of the ribbed filler.

Верходанов О.В., Топчиева А.П., Ороновская А.Д., Базров С.А., Шорин Д.А. «Поиск кандидатов в скопления галактик на картах микроволнового фонового излучения космической миссии Planck с помощью сверточной нейронной сети по принципу фиксации эффекта Сюняева–Зельдовича» Астрофизический бюллетень, 76, № 2, с. 160-169 (2021)

Предложен метод поиска радиоисточников с эффектом Сюняева–Зельдовича на мультичастотных картах излучения по данным миссии Planck с помощью сверточной нейронной сети. Каталог для распознавания радиоисточников составлен с помощью схемы пикселизации GLESP на частотах 100, 143, 217, 353 и 545 ГГц. Оценивается качество предложенного подхода и влияние вариации отношения S/N на результат обучение сети. Показано, что представленный нейросетевой подход позволяет детектировать объекты с эффектом Сюняева–Зельдовича. Предложенный метод может использоваться для поиска наиболее вероятных кандидатов в скопления галактик на больших красных смещениях.

Левин В.А., Марков В.В., Журавская Т.А., Осинкин С.Ф. «Нелинейные волновые процессы при инициировании и распространении газовой детонации» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 251, с. 200-214 (2005)

Исследуются процессы инициирования детонации электрическими разрядами и ее распространения в каналах и трубах, заполненных горючей смесью водорода с окислителем. Используется конечно-разностный метод, основанный на схеме С.К. Годунова. Основное внимание уделяется вопросу устойчивости двумерной волновой структуры детонационной волны и определению условий, энергетических и геометрических параметров, обеспечивающих формирование и сохранение детонационного режима горения, являющегося нелинейным колебательным процессом, связанным с формированием в потоке скачков уплотнения и их взаимодействием с головной ударной волной. В частности, рассматривается вопрос о минимизации энергии инициирования детонации посредством дополнительных разрядов с малой энергией.

Левин В.А., Марков В.В., Осинкин С.Ф. «Влияние воздушной прослойки на инициирование взрывом детонации в водородовоздушной смеси» Труды Математического института имени В.А. Стеклова, 223, с. 136-143 (1998)

Приведены результаты исследования течения, образующегося при взрыве сферического заряда тротила в стехиометрической водородовоздушной смеси, содержащей шаровую прослойку воздуха, для случаев, когда прослойка непосредственно примыкает к заряду или расположена внутри горючей смеси. С помощью численных расчетов для зарядов различной величины определены критические радиусы слоев, при превышении которых детонация не возникает. Представлены приближенные аналитические соотношения для критических параметров, хорошо согласующиеся с численными результатами.

Жук Я.А., Остос А.Х. «Влияние предварительного нагружения на резонансные колебания и диссипативный разогрев прямоугольной термовязкоупругой пластины» Прикладная механика, 56, № 4, с. 47-60 (2020)

A statement of the problem on the forced resonant vibrations and dissipative heating of a hinged viscoelastic elastomeric plate under cyclic loading is given for the particular case of the membrane prestress forces application. An effect of the elastomer properties, level of press, and the heat transfer conditions on the amplitude-frequency and temperature-frequency characteristics of the forced vibrations, as well as the response of the material below the melting temperature, is studied in details.

Денисов С.Л., Остриков Н.Н., Гранич В.Ю. «Проблемы снижения шума авиационных силовых установок с помощью эффекта экранирования» Акустический журнал, 67, № 3, с. 298-302 (2021)

Представлены результаты исследования адаптации Геометрической Теории Дифракции к задаче расчета дифракции звука, излучаемого из круглого цилиндрического канала на плоских полигональных экранах. Выполнено сравнение расчетных и экспериментальных данных по исследованию эффекта экранирования вращающихся звуковых мод в приложении к проблеме снижения на местности шума авиационной силовой установки. Статья подготовлена по материалам доклада на 3-й Всероссийской акустической конференции (21–25 сентября 2020 г., Санкт-Петербург). DOI: 10.31857/S0320791921030023