Сабитов К.Б., Фадеева О.В. «Колебания консольной балки» Прикладная математика и физика (Ранее Научные ведомости Белгородского государственного университета (2007–2019), 53, № 1, с. 5-12 (2021)

Изучена начально-граничная задача для уравнения колебаний балки, один конец которой свободен, а другой заделан, т.е. для консольной балки. Решение поставленной задачи проведено методами спектрального анализа. Для спектральной задачи найдены собственные значения как корни трансцендентного уравнения и построена соответствующая система собственных функций. Показано, что построенная система собственных функций является ортогональной и полной в пространстве Ł2. Единственность решения поставленной задачи доказана двумя способами. Первый способ основан на применении интеграла энергии, а второй – на полноте системы собственных функций. Решение данной начально-граничной задачи построено в виде суммы ряда по системе собственных функций соответствующей одномерной спектральной задачи. Найдены оценки коэффициентов этого ряда и системы собственных функций, на основании которых установлены достаточные условия на начальные функции, выполнение которых обеспечивает равномерную сходимость построенного ряда в классе регулярных решений уравнения колебаний балки. Опираясь на полученное решение данной задачи, установлена устойчивость ее решения в зависимости от начальных данных.

Фам Х.Х. «Динамический гаситель вибрационного автоматического загрузочного устройства с раздельным возбуждением колебаний» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 3, с. 532-537 (2022)

Статья посвящена исследованию и расчету динамического гасителя вибрационного автоматического загрузочного устройства с раздельным возбуждением колебаний.

Фахми Ш.С., Королев О.А., Бородина О.В. «Новый алгоритм обнаружения и выделения морских объектов от фона в системах наблюдения» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 3-1, с. 256-275 (2022)

Основными проблемами при построении систем искусственного зрения в области морского транспорта являются разработка и внедрение эффективных алгоритмов семантического анализа разворачивающихся на месте происшествия событий, позволяющих учитывать влияние внешних и внутренних факторов при процессе распознавания силуэта объекта исследования. При этом к внешним факторам можно отнести внешнее освещение, перемещение морского объекта, его различные признаки и свойства, а к внутренним – скорость обработки сигнала изображения и вычислительную сложность системы наблюдения. Главная задача в области обнаружения и распознавания образов морских объектов состоит в выявлении и отделении на изображениях объекта интереса от фона в условиях шума и помех. В работе предложен новый метод обнаружения и отделения объектов морского транспорта от фона на основе структурированного представления пирамиды изображения, полученной в результате полигонально-рекурсивного разбиения на полигоны различной формы и размера. В статье приведены результаты моделирования предложенного метода, протестированного с использованием различных видеопотоков, и выполнена оценка скорости обнаружения объектов морского транспорта с его помощью, а также представлены результаты его работы в сравнении с уже известными подходами. Ключевые слова: анализ изображения, системы искусственного зрения, силуэт, объект морского транспорта, полигонально-рекурсивный метод, пирамида изображения

Алтай Е., Федоров А.В., Степанова К.А., Кузиванов Д.О. «Оценка эффективности методов обработки сигналов акустической эмиссии при реализации полиномиальных цифровых фильтров» Омский научный вестник, № 3, с. 128-134 (2022)

Представлен метод обработки сигнала акустической эмиссии (АЭ) для выделения информационной и помеховой составляющей из зашумленной записи. Метод основан на полиномиальной цифровой фильтрации. Для компенсации вносимых искажений фильтрами предложена схема двунаправленной обработки сигнала АЭ. Проанализирована работоспособность метода фильтрации зашумленной записи и на основе количественных показателей проведена оценка обработки. Результаты оценки показали, что представленный метод фильтрации обеспечивает устойчивость влияющим помехам и высокую точность обработки записи сигнала АЭ при сравнении с ближайшими аналогами.

Алтай Е., Федоров А.В., Степанова К.А., Кузиванов Д.О. «Экспериментальное определение значимости статистической оценки параметров, характеризующих вторичные диагностические показатели акустической эмиссии» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 65, № 10, с. 735-746 (2022)

Статистическая оценка вторичных диагностических показателей акустической эмиссии (АЭ) является неотъемлемой частью процесса обработки сигнала после применения методов фильтрации. Представлены результаты анализа параметров АЭ с использованием метода полиномиальной цифровой двунаправленной фильтрации помехи АЭ, полученной при АЭ-контроле двух инструментов в процессе фрезерования. Проанализирована работоспособность данного метода фильтрации при определении различия между исходными и отфильтрованными сигналами АЭ. Выделены фрагменты информационной и помеховой составляющих сигнала, что позволило экспериментально определить показатель сигнал/помеха. Установлено, что использование полиномиального цифрового метода двунаправленной фильтрации повышает качество обработки сигнала и позволяет обнаружить статистически значимые корреляционные связи между параметрами АЭ-сигналов при контроле дефектного и бездефектного инструмента. Линейной регрессионной моделью охарактеризована зависимость, описывающая отношение вторичных диагностических показателей дефектного инструмента к показателям бездефектного инструмента при АЭ-контроле.

Родин А.В., Евдокимова Н.А., Бурлаков А.В., Федорова А.А. «Перестройки волновых режимов циркуляции атмосферы Марса» Механика, управление и информатика, № 4, с. 57-64 (2011)

Приведено сравнение результатов численного моделирования общей циркуляции атмосферы Марса с данными гиперспектрометра OMEGA космического аппарата (КА) Mars-Express. Пространственное распределение концентрации водяного пара, мощности и микроструктуры ледовых покровов полярных шапок обнаруживает симметричные, сезонно изменчивые вариации, которые представляют собой, по всей видимости, инерционные волны в системе циркуляции атмосферы планеты.

Федорова Н.Н. «Численное моделирование теплового запирания канала при горении водородно-воздушной смеси в сверхзвуковом потоке» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 12-24 (2023)

Представлены результаты расчетов высокоскоростного реагирующего течения предварительно не перемешанной водородно-воздушной смеси в канале с резким расширением в форме уступов с поперечной инжекцией водородных струй. Расчеты проведены в пакете Ansys Fluent на основе решения трехмерных нестационарных осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса, дополненных κ–θ SST моделью турбулентности и блоком уравнений детальной химической кинетики горения водорода в воздухе. Численно получено самовоспламенение водородно-воздушной смеси, переходящее в режим интенсивного горения с движением пламени от зоны воспламенения вверх по потоку. Показано, что горение происходит в толстых дозвуковых зонах, которые в местах повышенного тепловыделения смыкаются на оси канала, образуя тепловое горло. В результате формируется система прямых скачков уплотнения, которые отрывают пограничный слой от стенки канала. Возвратное течение переносит горячие продукты реакции по направлению к торцу уступа, в результате чего тепловое горло и скачки уплотнения смещаются навстречу потоку. Это приводит к выходу волны горения и ударной волны в инжекторную часть, при этом «выбитая» ударная волна объединяется с головным скачком перед струями, в результате чего канал запирается.

Трофимов Ю.А., Котов Ю.Д., Юров В.Н., Гляненко А.С., Федоровых Е.В., Бессонов М.В. «Быстрый рентгеновский монитор (БРМ), результаты первого этапа летных испытаний» Механика, управление и информатика, № 3, с. 143-154 (2010)

Приведены описание конструкции и характеристики прибора «Быстрый рентгеновский монитор» (БРМ), измеряющего поток рентгеновского излучения солнечных вспышек в диапазоне 20–600 кэВ с временным разрешением до 1 мс (в приборе используется YАlO₃(Ce)-сцинтиллятор, максимальная загрузка до 10⁶ событий в секунду, при 100% мертвого времени, эффективная площадь детектора до 27 см² ). Описаны фоновые условия на орбите: потоки заряженных частиц радиационных поясов Земли (сопоставлены с данными прибора «ЭЛЕКТРОН-М-ПЕСКА»), резкие кратковременные изменения скорости счета. Приведены первые зарегистрированные события – гамма-всплески. Ключевые слова: быстрый рентгеновский монитор, сцинтиллятор YAlO₃(Ce), потоки рентгеновского излучения солнечных вспышек, гамма-всплески.

Абакумов В.М., Куняев В.В., Овчинников В.А., Федосеев В.И. «Результаты натурных испытаний прибора ориентации по звездам 329К» Механика, управление и информатика, № 2, с. 70-77 (2011)

Приведены методика и основные результаты наземных натурных испытаний прибора ориентации по звездам 329К. Проведено 94 сеансов работы прибора по различным участкам звездного неба, во всех сеансах конфигурации звезд были успешно распознаны и определена ориентация прибора относительно геоцентрической системы координат. Подтверждена работоспособность прибора при использовании 31% звезд из примененного в приборе каталога. Яркие световые помехи (Луна, Сатурн) не оказали заметного влияния на работу прибора. Блеск звезд вследствие влияния атмосферы снижался в среднем на 0,65 звездной величины.

Князев В.О., Исаков А.Н., Абакумов В.М., Куняев В.В., Федосеев В.И. «Результаты отработки звездного датчика 329К на динамическом стенде» Механика, управление и информатика, № 2, с. 78-83 (2011)

Представлены результаты отработки программно-алгоритмического обеспечения звездного датчика 329К на стенде динамических испытаний разработки ИКИ РАН. Описаны основные трудности, возникшие при работе на динамическом стенде, и пути их преодоления.

Макаревский Д.И., Сердюк Д.О., Федотенков Г.В. «Волны в анизотропной пластине Тимошенко большой протяженности» Механика композиционных материалов и конструкций, 29, № 1, с. 54-68 (2023)

Данная работа посвящена построению аналитического решения задачи о распространении нестационарных волн в тонкой анизотропной пластине большой протяженности. Подход к решению основан на принципе суперпозиции и методе функций Грина. Его суть заключается в связи искомого решения с нагрузкой при помощи интегрального оператора типа свёртки по пространственным переменным и по времени. Ядром этого оператора является функция Грина для анизотропной пластины. Она представляет собой нормальные перемещения в ответ на воздействие единичной сосредоточенной нагрузки. Для математического описания сосредоточенной нагрузки используется дельта-функция Дирака. Пространственные нестационарные функции Грина для анизотропной пластины Тимошенко построены впервые с помощью аналитических методов. В качестве модели анизотропного материала рассматривается упругая среда с единственной плоскостью симметрии, геометрически совпадающей со срединной плоскостью пластины. Движение пластины рассмотрено в декартовой системе координат. В начальный момент времени пластина находится в невозмущенном состоянии. Для решения использованы интегральные преобразования Лапласа по времени и двумерное интегральное преобразование Фурье по координатам. Оригиналы искомых функции по Лапласу построены при помощи второй теоремы разложения для преобразования Лапласа. Оригиналы по Фурье построены с помощью связи интеграла обращения преобразования Фурье с рядом Фурье на переменном интервале. Полученные функции Грина позволили представить искомый нестационарный прогиб и углы поворота в виде тройных сверток функций Грина с функцией нестационарной нагрузки. Для вычисления интеграла свёртки и построения искомого решения использован метод прямоугольников. Результаты решения представлены графически.

Грицков А.В., Киреенков А.А., Федотенков Г.В. «Функции Грина для балки Тимошенко, связанной с деформируемым основанием» Механика композиционных материалов и конструкций, 28, № 4, с. 561-574 (2022)

Построены и исследованы нестационарные фундаментальные решения (функции Грина) задачи для неограниченной балки Тимошенко, связанной с деформируемыми основаниями различных типов. В качестве моделей оснований рассмотрены однопараметрическое основание Винклера, двухпараметрическая модель основания Пастернака и трёхпараметрическая модель инерционного основания Пастернака. Для построения решения использован аппарат интегральных преобразований Лапласа по времени и Фурье по пространственной координате. Для построения оригиналов изображений по Фурье и Лапласу предложено два способа аналитического обращения. Первый из них базируется на связи интегрального преобразования Фурье с разложением в ряд на переменном интервале. Второй способ основан на разложении изображений в ряды по степеням рациональных функций и применим только в случае отсутствия основания. Построены интегральные представления решения. Входящие в них интегральные операторы имеют вид свёрток с ядрами в виде найденных функций влияния. Приведены примеры расчётов.

Федотов А.А., Ахмеджанов Р.А. «О помехоустойчивости активного виброакустического способа контроля состояния магистрального трубопровода» Омский научный вестник, № 2, с. 116-120 (2018)

Повышение помехоустойчивости является одной из основных задач при разработке методов и систем виброакустического контроля. В работе реализовано моделирование функционирования активного способа контроля состояния магистрального трубопровода с использованием аналитической модели поперечных колебаний стержня с добавлением помехи, полученной на действующем трубопроводе. Сделан вывод о перспективности использования когерентного накопления сигнала в активных системах контроля состояния трубопроводов.

Комаров В.А., Федотов А.А., Денисова Л.А. «Обнаружение дефектов магистральных трубопроводов системами виброакустического контроля» Омский научный вестник, № 4, с. 89-96 (2019)

Рассматриваются вопросы обнаружения дефектов на магистральных трубопроводах путем применения систем активного виброакустического контроля их состояния. Представлены описания и изложены принципы функционирования систем, базирующихся на использовании вероятностных методов распознавания технического состояния объекта. Приведены результаты численных экспериментов, получены зависимости оценок ошибок обнаружения дефектов от интенсивности акустической помехи. Показано, что применение систем активного виброакустического контроля позволяет эффективно обнаруживать дефект трубопровода (врезку, шурф) даже при малых значениях отношения сигнал/шум.

Федотов А.А., Малиновский Ю.Г. «О вероятности ошибки обнаружения несанкционированных воздействий на трубопровод активным виброакустическим способом контроля» Омский научный вестник, № 6, с. 100-105 (2019)

Научным сообществом разработано множество способов обеспечения безопасности транспортировки нефтепродуктов автоматизированными средствами. Актуальной задачей является повышение эффективности идентификации вида несанкционированного воздействия на трубопровод и оценка вероятностей ошибок обнаружения нарушений. В работе представлены результаты экспериментальной оценки вероятностных характеристик обнаружителя на основе ранее предложенного активного виброакустического способа контроля. Получены значения информативных признаков в виброакустических сигналах в зависимости от размера локальной неоднородности и отношения сигнал/шум. Определена вероятность ошибки распознавания и необходимое количество накапливаемых сигналов для работы системы в дальней зоне. Сделан вывод о состоятельности предложенного алгоритма идентификации вида несанкционированного воздействия.

Беспалько А.А., Данн Д.Д., Федотов П.И., Дмитриева С.А., Цзюньхуа Л. «Численное и экспериментальное моделирование акустоэлектрического метода неразрушающего контроля твердотельных диэлектриков» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 66, № 4, с. 320-334 (2023)

Для разработки комплексного акустоэлектрического метода неразрушающего контроля численно и экспериментально исследуются механоэлектрические и акустоэлектрические преобразования на примере образцов магнетитовой руды и модельных дефектных диэлектрических структур на основе цементно-песчаных смесей. Приведены результаты расчетов концентрации напряжений на трещинах разных размеров при распространении внешнего детерминированного акустического импульса по образцу. Показаны результаты экспериментальных исследований электромагнитной эмиссии образцов магнетитовой руды с содержанием кальцита и магнетита при одноосном сжатии до разрушения. Показано, что по спектрам электромагнитных откликов при акустоэлектрических преобразованиях возможно достоверно определять появление и развитие деструктивных зон в диэлектрических материалах. Приведены результаты изменения параметров электромагнитных откликов цементно-песчаной смеси с дефектами при внешнем импульсном акустическом воздействии в процессе ступенчатого нагружения сжатием и сдвигом. В качестве включений (дефектов) использовали магнетитовую руду и фторопласт, обладающие соответственно большим и меньшим акустическим импедансом, чем материал модельного образца. Рассматривается влияние длительности внешнего импульсного акустического возбуждения на параметры электромагнитных откликов в процессе ступенчатого нагружения модельных образцов.

Арефьев В.А., Павлинский М.Н., Федотов С.Н., Лутовинов А.А., Семена Н.П., Левин В.В. «Рентгеновские пульсары – маяки автономной системы навигации космических аппаратов» Механика, управление и информатика, № 1, с. 210-218 (2009)

Рассматривается возможность построения автономной навигационной системы космических аппаратов для орбит любых типов, как околоземных, так и межпланетных, в пределах Солнечной системы. Навигационная система построена на новом физическом принципе: регистрации и анализе рентгеновских сигналов от космических источников – рентгеновских пульсаров (нейтронных звезд с сильным магнитным полем). Рентгеновские пульсары являются природными «трансляторами», аналогичными системам GPS/ ГЛОНАСС, – генерируя стабильные «сигналы точного времени» и, в силу своей удаленности, обеспечивая стационарную пространственную привязку.

Арефьев В.А., Федотов С.Н., Павлинский М.Н. «Оценка точности определения фазы импульса рентгеновского пульсара движущимся космическим аппаратом» Механика, управление и информатика, № 2, с. 118-128 (2011)

Рассматривается влияние различных параметров импульсов рентгеновских пульсаров и методики измерения временной последовательности на восстановление смещения нулевой фазы импульса и проекции скорости космического аппарата (КА) на направление к рентгеновскому пульсару. Предложен линейный метод определения этих параметров, отличающийся высокой эффективностью, малым потребным временем измерения сигнала и умеренными требованиями к вычислительным мощностям (бортовому компьютеру). Данный метод применим к участкам траектории КА (орбитам), на которых вектор скорости КА остается неизменным.

Людоговский П.Л., Федяев В.Л., Комкова М.А. «Влияние вибрации на точность измерений с помощью лазерных координатно-измерительных систем в производственных условиях» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 2, с. 146-151 (2022)

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния колебательных процессов на точность измерений объектов лазерными координатно-измерительными системами на базе лазерных трекеров в различных производственных условиях. Предложена методика оценки точности измерений, учитывающая колебания технических систем для различных условий производства. Даны рекомендации для учета погрешностей измерений объектов лазерными координатно-измерительными системами для агрегатно-сборочного, механического производства и лабораторных помещений.

Бахшиян Б.Ц., Назиров Р.Р., Федяев К.С. «Точность оценивания координат реперных знаков на неподвижной цели по измерениям бортового оптического датчика» Механика, управление и информатика, № 6, с. 317-327 (2011)

Излагается способ оценивания точности определения координат реперных знаков, расположенных на неподвижной цели, по результатам их наблюдений с помощью бортового оптического датчика. Точность оценивается при различных предположениях о коррелированности измерений координат каждого из реперных знаков. Рассматриваются следующие случаи: а) измерения некоррелированны; б) информация о корреляционной матрице отсутствует; в) существуют несколько групп измерений, причём измерения в различных группах некоррелированны, а внутри каждой группы возможна произвольная корреляция. Рассматривается также задача нахождения наилучшего по точности плана измерений при условии произвольной коррелированности измерений. Приводятся результаты практических расчётов.

Назиров Р.Р., Эйсмонт Н.А., Зубко В.А., Беляев А.А., Федяев К.С., Засова Л.В., Горинов Д.А., Симонов А.В., Корянов В.В. «Расширение возможных областей посадки на поверхности Венеры с использованием гравитационного маневра» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Машиностроение, № 2, с. 20-42 (2022)

В рамках проекта "Венера-Д" рассмотрена задача баллистического проектирования траектории перелета космического аппарата, обеспечивающей посадку спускаемого аппарата в заданную область поверхности Венеры. При стандартном подходе к выбору окна старта, наличии ограничений на значение угла входа спускаемого модуля в атмосферу и на максимально допустимую в процессе его спуска перегрузку значительная часть поверхности планеты оказывается недоступной для посадки. Простейшим способом расширения области посадки может быть увеличение окна старта за счет умеренного уменьшения массы полезной нагрузки. Однако возможности такого расширения существенно ограничены требуемыми затратами характеристической скорости. Предложен новый подход, позволяющий обеспечить посадку спускаемого модуля в любую точку поверхности Венеры. Подход основан на использовании гравитационного поля планеты для перевода космического аппарата на гелиоцентрическую орбиту, резонансную в соотношении 1:1 с орбитой Венеры, и последующего его возвращения в исходное положение через один венерианский год, когда доступной для посадки окажется уже другая часть поверхности Венеры. Показано, что применение нового подхода позволит обеспечить радикальное расширение достижимых областей посадки, а также доступ к любой точке на поверхности Венеры за счет увеличения продолжительности перелета и небольшого увеличения затрат характеристической скорости

Шавня Р.А., Курдюмов Н.Н., Данилин А.Н., Фельдштейн В.А. «О моделировании субколебаний двух проводов, связанных распорками» Механика композиционных материалов и конструкций, 28, № 2, с. 203-222 (2022)

Рассматривается система из двух проводов, связанных дистанционными распорками в виде жестких стержней. На провода воздействует ветровой поток так, что один провод находится в аэродинамическом (спутном) следе другого, что приводит к возникновению автоколебательного процесса. Следовая связь между проводами моделируется с помощью модифицированной теории Симпсона с использованием эмпирических данных Блевинса и Прайса. Дифференциальные уравнения колебаний выводятся на основе принципа возможных перемещений в обобщенных координатах с учётом нелинейностей упругих и инерционных сил, а также аэродинамических сил в спутном следе. Для дискретизации по пространственным координатам используется метод конечных элементов с выбором линейных и тригонометрических функций формы в качестве базисных. Сила натяжения и продольная деформация провода считается в пределах элемента постоянными величинами. Зависимость деформации от поперечных перемещений определяется квадратичным приближением. Для получения конечных выражений для аэродинамических сил используются полиномиальные аппроксимации экспериментальных данных, а также линеаризация выражений для этих сил, записанных в локальных (элементных) координатах.

Михальченков А.М., Кравченко И.Н., Феськов С.А., Семышев М.В., Величко С.А., Бармина О.В., Байдакова Е.В. «Интенсивность изнашивания эпоксидного состава в незакрепленном абразиве при незначительных ударных воздействиях» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 5, с. 99-104 (2022)

Установлена зависимость абразивного износа при незначительных ударных воздействиях в функции времени испытаний, которая имеет прямолинейный характер. Изменение интенсивности износа во времени соответствует эффекту самоорганизации процесса изнашивания. Ключевые слова: износ, интенсивность изнашивания, незакрепленный абразив, ускоренные испытания, время изнашивания, самоорганизация износа

Фещенко Я.В. «Определение оптимальной средней частоты поиска пассивного нелинейного гидроакустического маркера-отражателя» Экологические системы и приборы, № 8, с. 18-26 (2023)

В настоящее время подводные маркеры используются в различных областях: в системах навигации и позиционирования, в морских исследованиях, в оборонном секторе, в водолазном оборудовании, подводной археологии и др. Цель их использования – определение местоположения подводных объектов. Анализ существующих маркеров показал невозможность их универсального и эффективного использования для решения данных задач из-за наличия существенных недостатков, таких как: ограниченный срок службы; нескрытый режим работы; дороговизна и сложность в производстве; небезопасность для экологии. С целью создания устройства, способного решить эти недостатки была математически выведена формула зависимости оптимальной частоты зондирующего сигнала гидролокатора от расстояния до пассивного нелинейного маркера с учетом потерь в водной среде. Для этого исследовалась математическая модель процесса формирования сигнала. Было рассмотрено полное уравнение величины принимаемого сигнала от гидроакустического маркера-отражателя, обеспечивающего его обнаружение поисковым гидролокатором. Вследствие неустранимого разрыва первого рода из-за наличия двух разных эмпирических формул поиска коэффициента затухания для разных частот были выведены зависимости для трех разных случаев, а также описан общий алгоритм нахождения оптимальной частоты для конкретных значений коэффициента преобразования и расстояния между гидролокатором и нелинейным маркером-отражателем. На основе полученных формул построены графики зависимостей, которые показали, что наибольшее влияние на величину плотности потока мощности сигнала оказывают требуемая дальность и размеры апертур гидроакустических антенн. Ключевые слова: гидроакустика, нелинейный эффект, коэффициент затухания, оптимальная частота. DOI: 10.25791/esip.7.2023.1384

Фещенко Я.В. «Определение оптимальной средней частоты поиска пассивного нелинейного гидроакустического маркера-отражателя» Экологические системы и приборы, № 7, с. 18-26 (2023)

В настоящее время подводные маркеры используются в различных областях: в системах навигации и позиционирования, в морских исследованиях, в оборонном секторе, в водолазном оборудовании, подводной археологии и д.р. Цель их использования – определение местоположения подводных объектов. Анализ существующих маркеров показал невозможность их универсального и эффективного использования для решения данных задач из-за наличия существенных недостатков, таких как: ограниченный срок службы; нескрытый режим работы; дороговизна и сложность в производстве; небезопасность для экологии. С целью создания устройства, способного решить эти недостатки была математически выведена формула зависимости оптимальной частоты зондирующего сигнала гидролокатора от расстояния до пассивного нелинейного маркера с учетом потерь в водной среде. Для этого исследовалась математическая модель процесса формирования сигнала. Было рассмотрено полное уравнение величины принимаемого сигнала от гидроакустического маркера-отражателя, обеспечивающего его обнаружение поисковым гидролокатором. Вследствие неустранимого разрыва первого рода из-за наличия двух разных эмпирических формул поиска коэффициента затухания для разных частот были выведены зависимости для трех разных случаев, а также описан общий алгоритм нахождения оптимальной частоты для конкретных значений коэффициента преобразования и расстояния между гидролокатором и нелинейным маркером-отражателем. На основе полученных формул построены графики зависимостей, которые показали, что наибольшее влияние на величину плотности потока мощности сигнала оказывают требуемая дальность и размеры апертур гидроакустических антенн. Ключевые слова: гидроакустика, нелинейный эффект, коэффициент затухания, оптимальная частота. DOI: 10.25791/esip.7.2023.1384

Филипас А.А., Исаев Ю.Н., Кучман А.В. «Определение резонансных частот шаровой капли воды в масляной среде» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 10, с. 178-185 (2022)

Одним из приоритетных направлений нефтегазового сектора отечественной экономики является повышение эффективности и рентабельности процессов подготовки товарной нефти, однако научные результаты, полученные в данной области, являются недостаточными для современных технологических требований. Не решены вопросы недостатка данных для разработки достоверных математических моделей процессов разрушения нефтяной эмульсии, а также входных сигналов для регулирования процессов управления технологическим оборудованием для подготовки нефти. Нефть, добываемая на месторождениях, представляет собой водомасляную эмульсию прямого или обратного типа с уникальным дисперсным составом для каждой скважины. В настоящее время анализ размеров капель нефтяной эмульсии на промысле проводят с помощью классического лабораторного метода, имеющего низкую скорость получения результатов анализа, тогда как распределение глобул по размерам несет информацию о таких свойствах дисперсной системы, как скорость деградации, долговременная стабильность, вязкость и другие. Зная распределение капель по размерам конкретной нефтяной эмульсии, можно подобрать наиболее рациональные способы её разрушения, необходимые технические параметры устройств, используемых для реализации этих способов. В частности, при воздействии на каплю с частотой, близкой к её собственной, возможны интенсификация разрушения или синтез эмульсии. В связи с этим актуальным и необходимым является вывод аналитического выражения для резонансной частоты капли эмульсии и уравнений свободных колебаний. Цель: заключается в определении резонансных частот шаровой капли воды в масляной среде и оценки воздействия демпфирующих свойств среды на колебания поверхности капли. Объект: водомасляная эмульсия. Методы: математическое моделирование, ортогональные разложения, термодинамические потенциалы. Результаты. Получено аналитическое выражение для резонансной частоты водной капли, а также уравнение свободных колебаний капли в виде неконсервативной системы.

Филиппова О.В. «Разработка комбинированной светозащитной бленды звездного датчика» Механика, управление и информатика, № 2, с. 248-260 (2011)

Описана идеология построения бленды для прибора звездной ориентации. Приведены результаты исследования светозащитной системы звездных датчиков разработки ИКИ РАН – функционирующих приборов БОКЗ, БОКЗ-М. Описана программа, позволяющая рассчитать освещенность поверхностей бленды и ее коэффициент подавления. Экспериментальная часть работы заключается в измерении рассеяния на кромках диафрагм бленды. Эта составляющая рассеянного света фактически определяет коэффициент подавления однокаскадной и комбинированной бленды.

Хиникаде И.Т., Чукарин А.Н., Финоченко Т.А. «Снижение уровней шума коробок скоростей высокоскоростных вертикально-сверлильных станков» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 12, с. 698-702 (2022)

Сверлильные станки, оснащенные различными типами коробок скоростей, их технические и виброакустические характеристики. По данным различных исследований коробки скоростей являются причиной повышенного уровня звукового излучения, которое идет от корпусных деталей коробки. В статье приведена схема уравнений энергетического баланса для выполнения расчета уровня акустического дискомфорта при работе станков данного типа с 9 и 12 ступенчатыми коробками.

Хиникаде И.Т., Чукарин А.Н., Финоченко Т.А. «Снижение уровней шума коробок скоростей высокоскоростных вертикально-сверлильных станков» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 12, с. 698-702 (2022)

Сверлильные станки, оснащенные различными типами коробок скоростей, их технические и виброакустические характеристики. По данным различных исследований коробки скоростей являются причиной повышенного уровня звукового излучения, которое идет от корпусных деталей коробки. В статье приведена схема уравнений энергетического баланса для выполнения расчета уровня акустического дискомфорта при работе станков данного типа с 9 и 12 ступенчатыми коробками.

Фирсанов В.В., Нгуен Л.Х. «Анализ напряженно-деформированного состояния композиционных цилиндрических оболочек на основе уточненной теории с учетом пьезоэлектрического эффекта» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 4, с. 37-44 (2021)

Представлена уточненная математическая модель напряженно-деформированного состояния многослойных композиционных цилиндрических оболочкек с учетом пьезоэлектрического эффекта. Перемещения и электрический потенциал оболочки представляются в виде полиномов по нормальной координате на две степени выше по отношению к классической теории типа Кирхгофа–Лява. Математическая модель электромеханического состояния композиционных оболочек получена с помощью вариационного принципа Лагранжа. Сформулированная краевая задача электроупругости решается путем сведения трехмерных уравнений к двумерным. Рассматривается пример расчета напряженного состояния типа “погранслой” композиционных цилиндрических оболочек с учетом пьезоэлектрического эффекта с симметричным и ассиметричным распределениями слоев под действием произвольной механической и электрической нагрузок. Ключевые слова: композиционная цилиндрическая оболочка, уточненная теория, пьезоэлектрический эффект, напряженное состояние “погранслой”, электроупругость, электромеханическое состояние

Фирсанов В.В. «Расчетные модели изгиба балки с учетом деформации сдвига» Механика композиционных материалов и конструкций, 26, № 1, с. 98-107 (2020)

Классическая модель изгиба балки построена на гипотезах Бернулли: предполагается отсутствие поперечной линейной деформации, сдвиговой деформации в плоскости, где – продольная, а – поперечная координаты балки, и отсутствие поперечного нормального напряжения. При этом, и поперечное нормальное, и касательное напряжения сохраняются в уравнениях равновесия, поскольку без них задача изгиба балки не имеет решения. Выполнением соответствующих физических соотношений пренебрегают. Для изотропного и ортотропного линейно упругих материалов сдвиговая деформация определяется делением касательного напряжения на модуль сдвига. Чем больше модуль сдвига, например, по сравнению с модулем упругости при растяжении и изгибе, тем мы ближе к гипотезе отсутствия сдвиговых деформаций, и, наоборот, чем меньше модуль сдвига, тем проблематичней использование указанной гипотезы. Особенно это актуально для задачи изгиба ортотропных пластин, не армированных в поперечном направлении. В этом случае модули сдвига в поперечном направлении в основном определяются свойствами слабого связующего и могут быть значительно меньше физических характеристик ортотропного пакета с плоскостным армированием. В балке армирование осуществляется в плоскости, и если в поперечном направлении балку можно не армировать из-за слишком малого нормального поперечного напряжения, то небольшое количество слоёв под углами необходимо добавить к пакету, так как изгибаемая балка работает также на сдвиг. Поэтому модуль сдвига определяется не только связующим, но и армирующими волокнами, и может быть соизмерим с модулем упругости, и быть в несколько раз меньше, в зависимости от количества армирующих волокон. Целью работы является оценка влияния сдвиговой деформации на напряжённо-деформированное состояние балки.

Фирсанов В.В. «Вариант уточнения классической теории изгиба тонких пластин» Механика композиционных материалов и конструкций, 26, № 4, с. 501-512 (2020)

Классическая теория изгиба тонких пластин базируется на гипотезах Кирхгофа об отсутствии нормальных напряжений в поперечном к основаниям пластинки направлении, неизменяемости длины нормального к срединной плоскости элемента пластинки, что означает неизменяемость толщины и отсутствие линейной деформации в поперечном направлении, отсутствии деформаций сдвига в плоскостях, перпендикулярным основаниям пластинки. При этом в уравнениях равновесия и нормальные напряжения в поперечном направлении, и касательные напряжения, связанные со сдвиговыми деформациями физическими соотношениями, остаются, но при этом, очевидно, нарушаются физические связи. Уточнение классической теории, как правило, связано с отказом от всех гипотез Кирхгофа, что значительно усложняет такую модель, либо отказ от одной или двух кинематических гипотез. Например, можно перемещение в поперечном направлении задавать в виде степенного ряда по поперечной координате. В этом случае, если степени чётные, линейная деформация в поперечном направлении отлична от нуля, но нормальный элемент, соединяющий основания пластинки, не меняет своей длины, что не находится в противоречии с гипотезой Кирхгофа. Но такой подход может не привести к существенным уточнениям классической модели, поэтому для более или менее существенного уточнения предполагается наиболее приемлемым отказ от гипотезы отсутствия сдвиговых деформаций в поперечных к основаниям пластинки плоскостях. В этом случае физическая связь между сдвигами и напряжениями восстанавливается. Учёт указанных деформаций сдвига особенно важен для материалов, обладающих низкой сдвиговой жёсткостью в поперечных направлениях. Ещё одной причиной, побуждающей к уточнению классической модели изгиба пластин, является недостаточно точное удовлетворение некоторых граничных условий, которое связано с внесением в расчётную модель обобщённой перерезывающей силы Кирхгофа, состоящей из чисто перерезывающей силы и приращения по одной из плоскостных координат крутящего момента. При определённых уточнениях можно решить проблему трёх граничных условий на свободных от закрепления кромках пластинки.

Паймушин В.Н., Фирсов В.А., Шишкин В.М., Газизуллин Р.К. «Распространение вибраций в тонкостенных каркасированных конструкциях» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 3, с. 49-54 (2022)

В рамках проведенных экспериментальных исследований рассматривается обнаруженное явление прохождения вибраций в тонкостенных многопролетных конструкциях через жесткие опорные закрепления независимо от их конструктивного исполнения.

Бакланов А.И., Бунтов Г.В., Жевако В.В., Забиякин А.С., Кононова Л.Ф., Фокин В.А. «Прибор определения координат Солнца БОКС-01» Механика, управление и информатика, № 2, с. 141-148 (2011)

Рассматривается прибор определения координат Солнца БОКС-01 с N-образной щелевой маской, разработанный ФГУП «НПП «ОПТЭКС». Описываются конструкция прибора, структурная схема, режимы работы, физическая модель и алгоритмы калибровки. Также приводятся описание и характеристики точностного стенда, используемого при калибровке блока.

Гарнов С.В., Моисеева А.В., Носатенко П.Я., Фомин В.Н., Церевитинов А.Б. «Оценка характеристик перспективного орбитального лазерного локатора для мониторинга космического мусора» Труды Института общей физики РАН, 70, с. 26-39 (2014)

Приведены результаты предварительных исследований по оценке возможных характеристик перспективного орбитального лазерного локатора для мониторинга космического мусора. Проведены расчетные оценки дальности обнаружения фрагментов космического мусора в различных условиях наблюдения при различных технических характеристиках лазерного локатора. Показано, что дальность обнаружения фрагментов космического мусора с размерами 1–10 см в диапазоне длин волн 0,5 мкм существенно зависит от условий наблюдения, определяемых уровнем аддитивных помех. Сделан вывод, что перспективный орбитальный лазерный локатор должен включать лазерный излучатель мощностью несколько сотен ватт и приемный телескоп диаметром около 0,5–1 м. Оценена возможность использования орбитального лазерного локатора для распознавания космического мусора. Показано, что вероятность распознавания более 0,8 может быть достигнута для изображения ФКМ, содержащего несколько десятков элементов разрешения, и отношения сигнал/шум более 10

Голых А.Е., Фомин Д.В. «Поворотный комплекс для проведения вибродинамических испытаний наноспутников» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 66, № 6, с. 472-482 (2023)

Одним важных видов наземного тестирования малых космических аппаратов являются вибродинамические испытания. Как правило, наноспутники размещаются на рабочем столе вибрационных стендов посредством имитаторов транспортно-пускового контейнера (ИТПК). Представлен результат модернизации имитатора транспортно-пускового контейнера статически закрепляемого на столе вибростенда, а также поворотного комплекса, в который включен модернизированный ИТПК. Для обеих конструкций проведены модельные вибродинамические исследования в САПР SolidWorks. При этом для статически закрепляемого ИТПК максимальное количество резонирующей массы конструкции составило 0,048% на всем диапазоне заданных частот, деформации близки к нулю, в то время как для модернизированного ИТПК с поворотным устройством резонирующая масса составила 0,2%, а деформации узлов комплекса – 0,09 мм. Для основания поворотного устройства отдельно исследованы статические деформации: с помощью численного моделирования получено значение 0,057 мм, а при натурных испытаниях – 0,052 мм, что говорит о высоком запасе прочности конструкции. Модернизированный ИТПК с поворотным устройством, закрепляемый на столе вибростенда, имеет большую резонирующую массу и деформации, чем у статически закрепляемого ИТПК, однако значения этих параметров лежат в допустимых пределах по ГОСТ 30630.0.0-99 (п. 6), что позволяет эксплуатировать спроектированный поворотный комплекс при проведении вибродинамических испытаний наноспутников. Использование комплекса дает возможность заменить дорогостоящие вибростенды, создающие вибродинамические нагрузки в двух и более независимых плоскостях, так как его можно использовать на вибростендах, создающих вибрации только в одном направлении.

Фомин И.А. «Андреевское отражение. Памяти выдающегося физика» Природа, № 3, с. 68-71 (2023)

Ушел из жизни Александр Фёдорович Андреев – ученый с мировым именем, академик РАН, вице-президент РАН (1991–2013), директор Института физических проблем имени П.Л.Капицы РАН (1990–2017), главный редактор «Журнала экспериментальной и теоретической физики» (1997–2022). И главный редактор «Природы» с 1993 по 2020 г.: он возглавлял наш журнал в течение 27 лет – дольше, чем кто-либо на этом посту.

Фомичев В.В., Чернов Г.П., Прутенский И.С., Кузнецов В.Д., Роткель Х., Моравский М. «Радиоизмерения в проекте Интергелиозонд (эксперимент РСД)» Механика, управление и информатика, № 6, с. 178-192 (2012)

Изложены основные задачи эксперимента Радиоспектрометр-Детектор (РСД), состояние вопроса и результаты предыдущих экспериментов по радиоизмерениям, выполненных на космических аппаратах (КА). Перечислены актуальные задачи нового эксперимента. Дано краткое описание технических характеристик планируемого радиоспектрометра.

Бессонов Р.В., Дятлов С.А., Куркина А.Н., Красиков В.А., Куделин М.И., Собчук В.Г., Форш А.А. «Особенности построения и функционирования приборов астроориентации БОКЗ со встроенными датчиками угловой скорости» Механика, управление и информатика, № 1, с. 32-40 (2009)

Представлены результаты, достигнутые ИКИ РАН при создании первого в России интегрированного прибора ориентации КА. На данном этапе развития техники созданный в ИКИ РАН прибор имеет единственный аналог в мире – прибор ISC, разработанный лабораторией Ч. Дрейпера и установленный на КА ВВС США TacSat-2.

Аванесов Г.А., Воронков С.В., Зиман Я.Л., Красиков В.А., Куделин М.И., Форш А.А. «Система датчиков гида телескопа Т-170М» Механика, управление и информатика, № 1, с. 41-55 (2009)

Рассмотрена концепция построения системы датчиков гида, предназначенной для использования в контуре управления космического аппарата «Спектр-УФ» при наведении телескопа Т-170М на объект наблюдения. Обоснован выбор типа и модели ПЗС-матрицы, являющейся фоточувствительным элементом датчика гида. Приведены результаты моделирования перемещения изображений звезд в поле зрения датчика гида, и оценена достижимая точность вычисления координат изображений звезд на ПЗС

Аванесов Г.А., Зиман Я.Л., Зарецкая Е.В., Куделин М.И., Никитин А.В., Форш А.А. «Оптический солнечный датчик. Особенности конструкции и испытательного оборудования» Механика, управление и информатика, № 1, с. 78-89 (2009)

Рассматривается конструкция оптического солнечного датчика, отличительной особенностью которого является наличие кодирующей маски, обеспечивающей определение направления на Солнце с заданной точностью в заданном поле зрения. Кроме базового варианта солнечного датчика, рассматриваются его модификации с двумя и более оптическими головками, позволяющими расширить поле зрения при сохранении высокой точности определения направления на Солнце. Приведена схема стенда для наземных испытаний прибора. Рассматривается перспектива дальнейшей модернизации наземного оборудования с целью создания универсального стенда, объединяющего возможности проведения геометрической калибровки прибора, динамических испытаний и привязки внутренней системы координат прибора к его посадочной плоскости.

Аванесов Г.А., Воронков С.В., Дунаев Б.С., Красиков В.А., Шамис В.А., Форш А.А. «Имитаторы звездного неба для наземной отработки датчиков звездной ориентации» Механика, управление и информатика, № 1, с. 372-386 (2009)

Рассмотрены статические имитаторы звезд, предназначенные для проверки работоспособности оптико-электронных трактов датчиков звездной ориентации. Описан принцип работы стенда динамических испытаний, используемого для осуществления проверок функционирования звездных датчиков и отладки их программного обеспечения.

Аванесов Г.А., Зиман Ян.Л., Форш А.А., Дятлов С.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Василейский А.С. «Комплекс средств для координатно-временного обеспечения космического аппарата "Метеор-М" № 1» Механика, управление и информатика, № 1, с. 489-494 (2009)

Приведены описание и основные технические характеристики комплекса координатно-временного обеспечения, предназначенного для использования в составе экспериментальной системы ориентации спутника метеорологического назначения «Метеор-М» № 1.

Аванесов Г.А., Жуков Б.С., Краснопевцева Е.Б., Форш А.А. «Задачи бортовой обработки информации телевизионной системы навигации и наблюдения при посадке на Фобос» Механика, управление и информатика, № 6, с. 157-165 (2011)

Телевизионная система навигации и наблюдения (ТСНН) разработана для орбитальных съёмок Фобоса и Марса в навигационных и научных целях, а также для информационной поддержки посадки на Фобос. В состав ТСНН входят две узкоугольные камеры с фокусным расстоянием 500 мм и две широкоугольные камеры с фокусным расстоянием 18 мм. Процессоры камер позволяют проводить обработку получаемых изображений в реальном времени. При посадке на Фобос с помощью ТСНН будут проводиться автономный выбор места посадки, а также резервные измерения высоты и скорости КА. Программно-алгоритмическое обеспечение ТСНН в режиме «Посадка» oтлажено с использованием изображений Фобоса, Луны и шероховатых поверхностей со структурой, сходной со структурой поверхности Фобоса. Ключевые слова: Фобос, миссия ФОБОС-ГРУНТ, телевизионная система навигации и наблюдения, бортовая обработка информации

Уланов М.В., Аптекарь Р.Л., Голенецкий С.В., Мазец Е.П., Олейник Ф.П., Пальшин В.Д., Свинкин Д.С., Фредерикс Д.Д., Котов Ю.Д., Юров В.Н. «Эксперимент "КОНУС-РФ" по исследованию жесткого рентгеновского и гамма-излучения солнечных вспышек и космических гамма-всплесков: первые научные результаты» Механика, управление и информатика, № 3, с. 128-142 (2010)

Научная аппаратура «КОНУС-РФ» – сцинтилляционный гамма-спектрометр, предназначенный для исследования с высоким временным разрешением кривых блеска, энергетических спектров и спектральной переменности вспышек жесткого рентгеновского и гамма-излучения Солнца и космических гамма-всплесков в широкой области энергий – 10 кэВ–10 МэВ. Научная программа эксперимента «КОНУС-РФ» успешно выполнялась с момента включения аппаратуры в феврале 2009 г. За период февраль – июнь 2009 г. были зарегистрированы и исследованы 40 космических гамма-всплесков и 6 всплесков от мягких гамма-репитеров. Проявлений солнечной активности в диапазоне 10 кэВ–10 МэВ за этот период не отмечалось. Одновременные наблюдения аппаратурой «КОНУС-РФ» и «КОНУС-ВИНД» на двух космических аппаратах позволили получить более подробную информацию о регистрируемых всплесках. Ключевые слова: гамма-спектрометр, космические гамма-всплески, солнечные вспышки, мягкие гамма-репитеры.

Уланов М.В., Аптекарь Р.Л., Голенецкий С.В., Мазец Е.П., Олейник Ф.П., Пальшин В.Д., Свинкин Д.С., Соколова З.Я., Фредерикс Д.Д. «Исследование жесткого рентгеновского и гамма-излучения солнечных вспышек и космических гамма-всплесков в эксперименте «Геликон-И» проекта Интергелиозонд» Механика, управление и информатика, № 6, с. 99-104 (2012)

Научная аппаратура (НА) «Геликон-И» комплекса научной аппаратуры проекта Интергелиозонд предназначена для исследования с высоким временным разрешением кривых блеска, энергетических спектров и быстрой спектральной переменности вспышек жесткого рентгеновского излучения Солнца и космических гамма-всплесков в широком энергетическом интервале 10 кэВ – 15 МэВ. Рассматриваются основные характеристики аппаратуры и требования к космическому аппарату и его бортовым системам, необходимые для обеспечения проведения эксперимента.

Фролова Д.С. «Экспериментальные исследования шума дизель-генераторов, эксплуатируемых в вагонах-электростанциях различного подвижного состава» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 3, с. 535-539 (2023)

Объектом исследования является вагон дизель-электростанции, входящий в состав различного подвижного состава. Это объяснимо с точки зрения различных компоновок, количеством и мощностями дизель-генераторов. Измерения проводились в диапазоне нормативных скоростей движения. Исследование виброакустических характеристик вагонов дизель-электростанций выполнялись с учетом должностных инструкций, разработанных для персонала, обслуживающего вагоны-электростанции. Результаты измерений показали превышения уровней звукового давления на рабочих местах и местах отдыха персонала внутри вагона-электростанции над санитарными нормами.

Бондаренко А.В., Докучаев И.В., Кораблев О.И., Киселев А.Б., Козлов О.Е., Котцов В.А., Бибринг Ж.П., Фурмонд Ж.Ж. «Телевизионные системы манипуляторного комплекса проекта "Фобос-Грунт"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 314-323 (2009)

Одной из основных задач проекта «Фобос-Грунт» является забор и возврат грунта. Для реализации этой задачи перелетный модуль (ПМ) планируется оснастить манипулятором с целым набором специальных инструментов. Однако для анализа морфологических особенностей поверхности, выбора мест взятия грунта, оценки представительности образца и других подобных целей необходимо применение систем технического зрения. Планируется, что манипуляторный комплекс проекта «Фобос-Грунт» должен быть оснащен телевизионными системами для решения задач разного уровня. Таких систем предполагается три: 1) камера, закрепленная на подвижной части манипулятора, которая позволяет получить и передать панораму места посадки и старта возвращаемого модуля; 2) стереокамера, жестко закрепленная на борту ПМ, которая позволяет наблюдать пространственную структуру поверхности и определять координаты положения интересующих образцов; 3) микроскоп-камера-спектрометр, также прикрепленный к основанию манипулятора, который позволяет наблюдать компонентный состав частиц, составляющих образец грунта, и их спектральные характеристики отражения для пяти спектральных зон излучения. Управление всеми телевизионными системами осуществляется через один общий блок электроники. Он содержит ВИП, средства управления, накопления, хранения и передачи видеоинформации.

Кораблев О.И., Бондаренко А.В., Иванов А.Ю., Козлов О.Е., Котцов В.А., Ульянов А.Б., Бибринг Ж.П., Фурмонд Ж.Ж. «Микроскоп-спектрометр проекта "Фобос-Грунт"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 324-238 (2009)

Одной из основных задач проекта «Фобос-Грунт» является изучение грунта в месте посадки спускаемого аппарата (СА). Для реализации этой задачи СА планируется оснастить манипулятором с целым набором специальных инструментов. Одним из таких инструментов является микроскоп- спектрометр. Для расширения функциональных возможностей камера оснащена набором светодиодов с разной длиной волны излучения, что преобразует ее в спектрометр. Манипулятор помещает образец грунта на предметное стекло перед объективом микроскопа и наблюдения производят при последовательном включении диодов с разной длиной волны. Это позволяет наблюдать компонентный состав частиц, составляющих образец грунта, и их спектральные характеристики отражения для пяти спектральных зон излучения.