МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК

В настоящее  время обработка последовательностей  видеоизображений  представляет  собой  актуальную задачу,  направленную  на  решение  широкого  спектра  прикладных  проблем. Это  связано  как  с  развитием  вычислительной  техники,  так  и  с совершенствованием  алгоритмического  аппарата.  В  тоже  время,  развитие систем  интеллектуального  видеонаблюдения  и  систем  технического  зрения сопровождается  значительным  усложнением  решаемых  задач.  В данной работе проводится  сравнительный  анализ  методов  обнаружения  движущихся объектов  по  последовательности  изображений.  Рассмотрены  достоинства  и недостатки  известных  методов  сегментации  движения  и  эффективность  их применения  для  видеокадров  со  сложным  фоном.  Определены  направления дальнейшей работы для улучшения  алгоритма  обнаружения движущихся объектов. 

Приточная вентиляционная система предназначена для принудительного воздухообмена в помещениях. В статье рассмотрены виды вентиляционных систем, естественная и принудительная вентиляции, затронута проблема загрязнения окружающей среды. Рассматривамая проблема становится с каждым годом все более актуальной, особенно, в условиях крупных городов. Также сделан особый акцент на все компоненты современных вентиляционных систем и выполнен их детальный обзор. Проведено исследование параметров современных вентиляционных установок, с выводами о необходимости разработки систем автоматического управления, поддерживающих требуемые параметры воздуха, соответствующие описанным стандартам.

Рассмотрен аппарат марковских цепей в его приложении к управлению летательными аппаратами в условиях неполноты информации или неопределённости. В качестве области применения были выбраны некоторые классы неопределённостей, возникающих при управлении аппаратом с использованием подхода сетецентрического управления. Рассмотрены случаи, когда традиционные прогностические алгоритмы, применяемые в системах управления летательными аппаратами, не способны разрешить возникающую неопределённость. Приведены примеры систем, работающих в условиях, когда идентификация модели затруднена. На аналогиях показана применимость подхода, лежащего в основе метода марковских цепей. Описан пример решения практической задачи на основе предлагаемого метода.

В статье рассмотрены вопросы, связанные с  разработкой мехатронного комплекса обнаружения, распознавания и сопровождения подвижных объектов. Разработанная система регулирования реализована на современной аппаратной платфориме: для контроля показателей скорости использован 5-ти канальный оптический энкодер с индексной меткой и 256 метками на оборот. В качестве контроллера выбран микроконтроллер семейства AVRAT8515. Реализована подсистема поиска и распознавания подвижных объектов с использованием самоорганизующихся карт Кохонена. Рассмотрены методы предварительной обработки изображений,  преобразования Фурье, синусное и косинусное преобразования целесообразность, их применения подтверждена результатами моделирования. Решена задача распознавания лиц, транспортных средств и дефектов сварных соединений с использованием карт Кохонена.

Рассматривается задача стабилизации электрического привода постоянной угловой скорости при существенном изменении механической нагрузки на электродвигатель в режиме реального времени. Предложен алгоритм вычисления параметров стабилизации и настройки на требуемый режим компенсации внешних возмущений, который реализуется встроенным микропроцессором.

Рассматриваются вопросы компоновки системы стабилизации малого беспилотного летательного аппарата, в состав которой входит комплекс измерительной аппаратуры: датчик угловых скоростей, 3-х степенной акселерометр и исполнительный механизм - сервомашинка. Формируется схема подключения устройств. Исследуется точность работы измерительных датчиков и решается задача фильтрации постоянной составляющей ошибки. Формируются структурные схемы алгоритмов фильтрации. Приводится пример работы алгоритма, являющийся результатом данного исследования.

В данной статье рассматривается процесс разработки аппаратно-программного комплекса для полунатурного моделирования системы управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА). Автор подробно описывает способ передачи данных между математической моделью летательного аппарата и реальной системой управления БПЛА. Для организации такого взаимодействия разрабатывается устройство сопряжения, способное передавать в бортовую систему управления данные полета из математической модели (действующие на летательный аппарат перегрузки, продольный момент и высоту) так, чтобы бортовой вычислитель воспринимал их как полученные в результате опроса реальных датчиков.

В статье говорится об адаптивном управлении. Адаптивные промышленные роботы представляют собой новую степень развития робототехники. Адаптивные роботы предназначены для работы в условиях с заранее неизвестными изменениями окружающей среды, к которым они должны приспосабливаться. На пути развития адаптивных промышленных роботов много емких научных, технических и организационных проблем, связанных с созданием широкой номенклатуры специализированных датчиков и устройств для исследования и отображения окружающей среды, микропроцессорных систем обработки получаемой информации и ее использования для управления работой роботов, программирования процессов восприятия и реакции на получаемую информацию в реальном масштабе времени, повышением надежности и долговечности промышленного робота, улучшением метрологических его характеристик и т.д.Адаптивный робот является новой производственной машиной с большими возможностями. К числу новых основных функций, выполняемых адаптивными роботами, относятся функции, свойственные человеку в процессе его трудовой деятельности, а именно: восприятие внешней среды с помощью «органов чувств», «обдумывание» и принятие решения, активное воздействие на внешнюю среду «руками» (манипуляторами).

Данная статья посвящена разработке многофункционального мехатронного комплекса обнаружения, распознавания и сопровождения подвижных объектов.Целью разработки является создание высокоэффективных технологий цифровой обработки и классификации изображений, реализуемых алгоритмически, программно и аппаратно в высокоэффективном мехатронном  комплексе обнаружения подвижных объектов в видеопотоке и их траекторного сопровождения устройством специального назначения. Была спроектирована и сделана подвижная двухстепенная платформа с укрепленным на ней исполнительным механизмом.Видеокомпьютерный комплекс необходим для обнаружения и распознавания подвижных объектов  (объектов интереса) по последовательности кадров,  определения характеристик объектов, включая пространственное положение, и их траекторного сопровождения устройством специального назначения.

В статье автор анализирует точность методов расчета радиационного переноса как в точной трехмерной постановке, так и с использованием различных приближений с детальной проработкой спектров по частоте. Рассматриваются методы прямого интегрирования, диффузионного приближения,  Шустера-Шварцшильда. Задача расчета переноса излучения с целью определения дивергенции интегрального по спектру потока излучения многократно решается в итерационных процедурах в замкнутых математических моделях, в которых настраиваются поля температур, плотностей, давлений, скоростей, в связи с чем, автор рассматривает способы ускорения решения задачи, применяя распараллеливание с использованием технологий MPI и Cuda.

Важную роль в создании мобильных роботов, автономно выполняющих поставленные задачи, играют системы технического зрения. Системы технического зрения  обладают наибольшей информативной емкостью. Робот должен уметь различать признаки объектов и классифицировать объекты по этим признакам. Описание изображения заключается в представлении его в форме, позволяющей распознать детали, определить их положение и ориентацию. Существуют три метода описания и интерпретации изображения: метод эталонов, эвристический и структурно-лингвистический методы. Наиболее распространенным является последний из перечисленных методов. Структурно-лингвистический метод представляет сложные объекты в виде иерархической структуры более простых фрагментов. Такое представление существенно облегчает распознавание и интерпретацию объектов рабочей сцены.

В данной статье рассматриваются проблемы управления летательными аппаратами, возникшие в 50-х годах 20-го столетия, этапы развития теории адаптивного управления и приводятся примеры применения адаптивных систем на практике. Проводится исследование и классификация различных методов адаптивного управления.

В статье рассматриваются способы выявления факта несанкционированного доступа при помощи отслеживания действий пользователя. Представлен новый метод выявления несанкционированного доступа к системе на основе отличий в поведении пользователя от его стандартного набора действий, сохранённого в профиле пользователя. Показаны возможные варианты улучшения традиционных механизмов журналирования для реализации представленного метода. Приведён алгоритм определения действий пользователя, отличающихся от его действий, сохранённых в профиле пользователя. Кратко проанализированы преимущества и недостатки представленного подхода.

Представлен робот, предназначенный для международных молодежных робототехнических соревнований Евробот-2012. В первом разделе кратко рассматриваются цели и задачи соревнований, далее в приводится конструкция и программное обеспечение робота. В завершении анализируются итоги участия робота в данных соревнованиях.

Современные коммуникационные технологии и возможности дистанционного управления технологическим оборудованием позволили создавать программно-аппаратные комплексы научного и учебного назначения с удаленным доступом. Для выполнения учебно-экспериментальных работ разработан лазерный стенд с удаленным доступом. Основой стенда является импульсный твердотельный лазер на алюмоиттриевом гранате с ламповой накачкой. Разработаны оригинальные устройства, позволяющие оперативно воздействовать на состав и параметры лазера, изменяя режимы работы. Набор измерительных приборов позволяет регистрировать параметры излучения. Управление осуществляется с персонального компьютера с использованием технологии «виртуальных приборов» Реализована возможность удаленного управления параметрами стенда и регистрации параметров излучения по сети Internet.