Волчихин Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор, президент Пензенского государственного университета (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]Иванов Александр Иванович, доктор технических наук, доцент, начальник лаборатории биометрических и нейросетевых технологий, Пензенский научно-исследовательский электротехнический институт (Россия, г. Пенза, ул. Советская, 9), [email protected]Сериков Андрей Васильевич, начальник отделения, Научно-производственное предприятие «Рубин» (Россия, г. Пенза, ул. Байдукова 2), [email protected]Серикова Юлия Игоревна, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г.Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]

Актуальность и цели. Целью работы является снижение погрешности вычисления стандартного отклонения на малых выборках биометрических данных в рамках гипотезы нормального распределения значений. Материалы и методы. Рассматривается метод регуляризации оценки стандартного отклонения. Показано, что для этой цели нужно использовать еще один (второй) метод вычисления стандартного отклонения. Если ошибка второго метода слабо коррелирована с ошибкой классического метода вычисления корреляции, то появляется возможность их взаимного уточнения. При реализации второго метода использован один из эффектов квантовой суперпозиции, возникающий при квантовании континуума с переходом к симметричным гистограммам с регулируемой шириной интервалов. Результаты. Предложено усреднять результат вычисления стандартного отклонения, полученный двумя разными методами для повышения точности оценок на малых выборках. Выводы. Результирующая ошибка при вычислении стандартного отклонения двумя методами снижается примерно на 30 %, что эквивалентно повышению размеров тестовой выборки с 16 до 30 опытов. Это эквивалентно повышению числа обусловленности программ для вычисления стандартного отклонения примерно в 2 раза при примерном удвоении числа строк программной реализации для языков высокого уровня.

Ключевые слова

малые тестовые выборки биометрических данных, регуляризация вычислений, гипотеза нормального закона распределения значений, стандартное отклонение

1. ГОСТ Р 52633.5‒2011 «Защита информации. Техника защиты информации. Автоматическое обучение нейросетевых преобразователей биометрия-код доступа». ‒ М. : Изд-во стандартов, 2011. 2. Волчихин, В. И. Компенсация методических погрешностей вычисления стандартных отклонений и коэффициентов корреляции, возникающих из-за малого объема выборок / В. И. Волчихин, А. И. Иванов, Ю. И. Серикова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2016. ‒ № 1 (37). ‒ С. 103‒110. 3. ГОСТ Р 52633.3–2011. Защита информации. Техника защиты информации. Тестирование стойкости средств высоконадежной биометрической защиты к атакам подбора. ‒ М. : Изд-во стандартов, 2011. 4. ГОСТ Р 52633.1‒2009. Защита информации. Техника защиты информации. Требования к формированию баз естественных биометрических образов, предназначенных для тестирования средств высоконадежной биометрической аутентификации. ‒ М. : Изд-во стандартов, 2009. 5. Нильсон, М. Квантовые вычисления и квантовая информация / М. Нильсон, И. Чанг. ‒ М. : Мир, 2006. ‒ 821 с. 6. Иванов, А.И. Многомерная нейросетевая обработка биометрических данных с программным воспроизведением эффектов квантовой суперпозиции / А. И. Иванов. ‒ Пенза : Изд-во ПНИЭИ, 2016. ‒133 с. ‒ URL: http://пниэи.pф/activity/science/ BOOK16.pdf 7. The Family of Chi-Square Molecules Pearson: Software-Continuum Quantum Accelerators of High-Dimensional Calculations / B. Akhmetov, A. Ivanov, A. Gilmutdinov, A. Bezyaev, Y. Funtikova // 15th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2015) to be held on October 13‒16, 2015 in BEXCO(TPO3-78). ‒ Busan, Korea, 2015. 8. Кулагин, В. П. Циклические континуально-квантовые вычисления: усиление мощности хи-квадрат критерия на малых выборках / В. П. Кулагин, А. И. Иванов, А. И. Газин, Б. Б. Ахметов // Аналитика. ‒№ 5. ‒ 2016. ‒ С. 22‒29. 9. Перспективы создания циклической континуально-квантовой хи-квадрат машины для проверки статистических гипотез на малых выборках биометрических данных и данных иной природы / В. И. Волчихин, А. И. Иванов, Д. В. Пащенко, Б. Б. Ахметов, С. Е. Вятчанин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2017. ‒ № 1 (41). ‒ С. 3‒7. 10. Статистические свойства молекулы хи-квадрат Пирсона для малых тестовых выборок биометрических данных / В. И. Волчихин, А. И. Иванов, Б. Б. Ахметов, Д. В. Пащенко, С. Е. Вятчанин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. – 2017. ‒ № 1 (41).

Абдулов Рауф Нусрат оглы, кандидат технических наук, заместитель главного инженера, НИИ Министерства оборонной промышленности Азербайджанской Республики (Азербайджанская Республика, г. Баку, ул. Рахиба Мамедова, 9), [email protected]Абдуллаев Новруз Алмамед оглы, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, НИИ Министерства оборонной промышленности Азербайджанской Республики (Азербайджанская Республика, г. Баку, ул. Рахиба Мамедова, 9), [email protected]Асадов Хикмет Гамид оглы, доктор технических наук, профессор, НИИ Аэрокосмической информатики Национального аэрокосмического агентства (Азербайджанская Республика, г. Баку, ул. С. С. Ахундова, 1), [email protected]

Ключевые слова

оптимизация, обнаружение, идентификация, инфракрасное излучение, атмосфера, оптическая толщина

1. Kim, S. Double layered background removal filter for detecting small infrared targets in heterogeneous backgrounds/ S. Kim // Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves.– 2011. – Vol. 32, № 1. –P. 79–101. 2. Kim, S. Analysis of Infrared Signature Variation and Robust Filter Based Supersonic Target Detection. Research Article. Hindawi Publishing Corporation / S.Kim, S. G. Sun, K. T. Kim // The Scientific World Journal. – 2014. – ID 140930. – 17 p. – URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3942398/pdf/TSWJ2014-140930.pdf 3. Головков, В. А. Обнаружение нагретых движущихся малоразмерных объектов в ИК диапазоне / В. А. Головков, В. Н. Емельянов, С. В. Солк // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2013. – Т. 56, № 5. – С. 40–44. 4. Кучерин, Р. Н. Математическая модель формирования инфракрасного излучения объекта в условиях естественного фонового излучения / Р. Н. Кучерин, В. И. Лопин, А. В. Лопин, О. Ю. Макаров. – https://cyberleninka.ru/article/n/ matematicheskaya-modelformirovaniya-infrakrasnogo-izlucheniya-obekta-v-usloviyah-estestvennogo-fonovogo-oblucheniya 5. Демин, А. В. Инвариантная модель для оценки коэффициента пропускания атмосферы при мониторинге объектов в оптическом диапазоне спектра / А. В. Демин, М. И. Моисеева // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2012. – № 1 (77). – C. 10–15. 6. Пропускание излучения атмосферой – Системы тепловидения. – URL: http://leg.co.ua/ arhiv/raznoe-arhiv/sistemy-teplovideniya-7.html 7. Афанасьева, Е. М. Аналитическая методика и результаты расчета радиационного контраста наземных объектов в инфракрасном диапазоне длин волн / Е. М. Афанасьева, В. Г. Кечков. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiticheskaya-metodika-i-rezultatyrascheta-radiatsion nogo -kontrasta-nazemnyh-obektov-v-infrakrasnom-diapazone-dlin-voln 8. Мирошников, М. М. Теоретические основы оптико-электронных приборов / М. М. Мирошников. – Л. : Машиностроение, 1983. – 696 с. 9. Эльсгольц, Л. Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление / Л. Э. Эльсгольц. – М. : Наука, 1974. – 432 с. 10. Васильев, Ф. П. Численные методы решения экстремальных задач / Ф. П. Васильев. – М. : Наука, 1988. – 552 с.

С.И.Торгашин,А.А.Папко, Е.А.Полякова 

Об оценке качества и надежности сейсмодатчиков систем аварийной защиты реакторных установок 

6-13

И.Н.Чебурахин

Оборудование для пакетной импульсно-токовой стабилизации тонкопленочных тензорезисторов 

14 -18

Ж.А.Даев

Измерительные системы расхода и количества жидкости и газа переменного перепада давления: обзор и анализ достижений за последние десятилетия 

19-24

Е.А.Архангельская, Э.Л.Заморенова

Анализ противоречий законодательных и нормативных требований к эталонной базе для поверки средств измерений плотности потока энергии в диапазоне сверхвысоких частот 

25-31

В.И.Волчихин,Н.А.Иванова, Ю.И.Серикова,А.Г.Банных

Синтез и тестирование оракула, способного предсказывать асимметричные границы интервала действительного положения математического ожидания малых выборок биометрических данных 

32-39

В.С.Волков,Е.А.Рыблова

Исследование влияния концентрации легирующей примеси на температурную зависимость тензочувствительности полупроводниковых тензорезисторов

40-47

П.Г.Андреев,А.К.Гришко, И.И.Кочегаров

Определение напряженности электрической составляющей электромагнитного поля с учетом отражений 

48-54

C.В.Тимаков,А.В.Хошев, Д.Е.Макушкин,А.С.Храмов

Анализ свойств тензорезистивных пленок «хром-никель», синтезированных распылением из независимых источников 

55-59

Д.Ю.Поленов

Сравнительная оценка перспективных методов повышения эффективности бортовых радиотелеметрических систем

60-69

С.А.Балахонова

Особенности реализации распределенной системы кардиодиагностики

70-76

Г.К.Бердибаева,О.Н.Бодин, Н.В.Громков,В.В.Козлов, К.А.Ожикенов,Я.А.Пижонков

Применение искусственных нейронных сетей для распознавания речевых команд 

77-84

О.Н.Бодин,В.Г.Полосин, А.Г.Убиенных,Ф.К.Рахматуллов, А.С.Сергеенков,М.Н.Крамм

Моделирование и визуализация электрической активности сердца  

85-93

Б.Л.Свистунов

Измерительные преобразователи для параметрических датчиков с использованием аналитической избыточности  

94-100

Геращенко Михаил Сергеевич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г.Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]Геращенко Сергей Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой медицинской кибернетики и информатики, Пензенский государственный университет (Россия, г.Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]Геращенко Сергей Михайлович, доктор технических наук, профессор, кафедра медицинской кибернетики и информатики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул.Красная, 40), [email protected]

Актуальность и цели. Актуальность приведенных исследований обусловлена необходимостью повышения точности оценки значений артериального давления (АД) тонометрами. Контроль АД является важнейшим параметром, который оценивается при различных формах артериальной гипертензии. В результате проведенных исследований разработана гидроманжетная технология получения осцилляций, позволяющая существенно увеличить амплитуду формируемых осцилляций. Это позволяет производить оценку АД с погрешностью, соизмеримой с механическими тонометрами. Материалы и методы. В качестве методов проектирования узлов и блоков тонометра, реализующего гидроманжетную методику формирования осцилляций, использовалась среда LabVIEW.Результаты. В результате проведенных исследований разработан микропроцессорный автоматический гидроманжетный тонометр с погрешностью оценки АД, не превышающей погрешность механического тонометра. Выводы. Решена задача разработки основ гидроманжетной технологии получения и обработки осцилляций для реализации ее преимуществ в тонометрах. На современной элементной базе изготовлен макетный образец, произведена оценка его погрешности.

Ключевые слова

тонометры, осцилляторные методы оценки давления, гидроманжетная технология формирования осцилляций

1. Рекомендации по лечению артериальной гипертонии. ESH/ESC 2013 // Российский кардиологический журнал. – 2014. – № 1 (105). – С. 5–92. 2. Возможности и перспективы способов и приборов для измерения уровня артериально-го давления / О. П. Родина, И. Я. Моисеева, С. И. Геращенко, М. С. Геращенко, О. А. Водопьянова, А. Н. Митрошин // Фундаментальные исследования. 2014.  № 101 С. 166169. 3. Диагностика и лечение артериальной гипертензии (Рекомендации Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов) // Кардиология. – 2010. – № 3.  С. 526. 4. Иванов, С. Ю. Точность измерения артериального давления по тонам Короткова в сравнении с осциллометрическим методом / С. Ю. Иванов, Н. И. Лившиц // Вестник аритмологии. – 2005.  № 40. – С. 5558. 5. Голиков, В. А. Анатомия тонометров / В. А. Голиков // Ремедиум. – 1999. № 1. URL:http://www.remedium.ru/catalog/detail.php?ID=5265&phrase_id=1622166. Пат. № 104437 Российская Федерация. Тонометр Геращенко / Геращенко М. С. 2011. URL: http://bankpatentov.ru/node/78436 (дата обращения: 05.05.2016). 7. Геращенко, М. С. Использование гидроманжетного тонометра для оценки гемодинамических параметров с повышенной точностью / М. С. Геращенко, Н. А. Волкова, С. М. Геращенко. Известия высших учебных заведений // Поволжский регион. Технические науки.  2016. № 3.  С. 116–125. 8. Сфигмоманометры неинвазивные механические. Методика поверки Р50.2.020-2002 БЗ 9-2001-19. – М. : Изд-во стандартов, 2001. 9. Рогоза, А. Н. К вопросу о точности измерения АД автоматическими приборами / А. Н. Рогоза // Функциональная диагностика. 2003. – № 1. – С. 2–10.

Ординарцева Наталья Павловна, кандидат технических наук, доцент, кафедра информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]Баранов Андрей Андреевич, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)Рыбаков Илья Михайлович, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]

Актуальность и цели. Объектом исследования являются нормативно-методологические документы, регламентирующие калибровку измерительных каналов измерительных систем. Материалы и методы. В соответствии с действующими нормативными документами, отечественными стандартами представлен анализ терминологического определения измерительной системы; с целью гармонизации проведено сравнение термина с определением в международных стандартах. Рассмотрено кардинальное изменение дефиниции «калибровка» с принятием ФЗ №102. Результаты. Исследован вопрос обеспечения калибровки измерительных систем в отечественной нормативной базе и ее гармонизации с принятыми международными методологическими представлениями. В статье представлены основные терминологические, методологические, алгоритмические положения процедуры калибровки и оценивания неопределенности измерений измерительных систем. Приведен перечень действующих нормативных документов, регламентирующих калибровку измерительных систем. Статья может быть интересна специалистам в области метрологического обеспечения средств измерений, а также студентам высших учебных заведений. Выводы. Представленный анализ нормативнометодологического обеспечения калибровки измерительных систем позволил выявить отечественные нормативные документы, гармонизированные с международными, а также документы, требующие обновления.

Ключевые слова

измерительная система, калибровка, неопределенность измерений, погрешность измерений

1. РМГ 29-2013. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения. – М. : Стандартинформ, 2014. – 55 с. 2. ГОСТ Р 8.596-2002. ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения. – М. : ИПК Издательство стандартов, 2002. 3. Международный словарь по метрологии: основные и общие понятия и соответствующие термины : пер. с англ. и фр. / ВНИИМ им. Д. И. Менделеева, БелГИМ. – СПб. : НПО Профессионал, 2010. – 84 с. 4. Об обеспечении единства измерений : федер. закон № 102-ФЗ от 26.06.2008. 5. Данилов, А. А. Метрологическое обеспечение измерительных систем/ А. А. Данилов. –3-е изд., перераб. и доп. – СПб. : Политехника_Сервис, 2014. – 189 с. 6. Данилов, А. А. Развитие измерительных систем и их метрологического обеспечения /А. А. Данилов // Метрология. – 2016. – № 3. – С. 3–12. 7. Об утверждении Положения о признании результатов калибровки при поверке средств измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений : постановление Правительства РФ № 311 от 02.04.2015. 8. ГОСТ Р 8.879-2014. ГСИ. Методики калибровки средств измерений. Общие требования к содержанию и оформлению. – М. : Стандартинформ, 2015. – 8 с. 9. Р РСК 002-2006. Российская система калибровки. Основные требования к методикам калибровки в Российской системе калибровки. – М., 2006. – 20 с. 10. РМГ 91-2009. ГСИ. Совместное использование понятий погрешность измерения и неопределенность измерения. Общие принципы. – М. : Стандартинформ, 2009. – 12 с. 11. Ординарцева, Н. П. Погрешность неопределенности или неопределенность погрешности / Н. П. Ординарцева // Законодательная и прикладная метрология. – 2012.  № 6.  С. 4144. 12. Ординарцева, Н. П. Погрешность неопределенности или неопределенность погрешности: две концепции / Н. П. Ординарцева // Standart – техника журнали. – 2013. – № 2. –С. 30–33. 13. ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. – М. : Стандартинформ, 2010. –70 с. 14. РМГ 115-2011. ГСИ. Калибровка средств измерений. Алгоритмы обработки результатов измерений и оценивания неопределенности. – Минск : Евразийский совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2012. – 48 с. 15. РМГ 120-2013. ГСИ. Общие требования к выполнению калибровочных работ. – М. : Стандартинформ, 2015. – 23 с. 16. РМГ 74-2004. ГСИ.Методы определения межповерочных и межкалибровочных интервалов средств измерений. – М. : Стандартинформ, 2006. – 24 с. 17. ОКРМ 104:2009. Введение к «Руководству по выражению неопределенности измерения» и сопутствующим документам. Оценивание данных измерений / пер. с англ. под науч. ред. д.т.н., проф. В. А. Слаева, д.т.н. А. Г. Чуновкиной. – СПб. : Профессионал, 2011. – 58 с. 18. ГОСТ Р 54500.1-2011. Руководство ИСО/МЭК 98-1:2009. Неопределенность измерения. Часть 1. Введение в руководства по неопределенности измерения. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200088854 19. ГОСТ Р 54500.3-2011. Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008. Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. – М. : Стандартинформ, 2012. – 107 с. 20. ГОСТ Р 54500.3.1-2011. Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008. Дополнение 1: 2008. Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. Дополнение 1. Трансформирование распределений с использованием метода Монте-Карло. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200088856 21. ГОСТ Р 54500.3.2-2013. Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008. Дополнение 2: 2011. Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. Дополнение 2. Обобщение на случай произвольного числа выходных величин. – М. : Стандартинформ, 2015. – 74 с. 22. Danilov, A. A. Calibration Method of Measuring Instruments in Operating Conditions / A. A. Danilov, M. V. Berzhinskaya, Yu. V. Kucherenko, N. P. Ordinartseva // Advanced Mathematical and Computational Tools in Metrology and Testing X. – Singapore : World Scientific Publishing Company, 2015. – P. 149–156. 23. Danilov, A. A. Calibration of measuring instruments under working conditions // A. A. Danilov, Yu. V. Kucherenko, M. V. Berzhinskaya, N. P. Ordinartseva // Measurement Techniques. – 2014. – Vol. 57, iss. 3. – P. 228–230.

Косников Юрий Николаевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационно-вычислительных систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]

Актуальность и цели. Объектом исследования является интерфейс «человек–компьютер» системы мониторинга сложных объектов. Предметом исследования является организация интерфейсного пространства. Целью работы является разработка решений по снижению психофизиологической напряженности оператора системы мониторинга путем оптимизации интерфейсного пространства. Материалы и методы. Применены методы системного анализа: стратификация рассмотрения интерфейсного пространства и декомпозиция его структуры. Интегральное состояние объекта контроля отображается на основе генерализации его параметров. Результаты. Сформулированыпринципы организации интерфейса: эргономичность, комплексность, иерархичность, объектная направленность, когнитивность и минимизация вычислительных ресурсов. Генерализация параметров контролируемых объектов позволяет сопоставить состояние их совокупности некоторому хорошо опознаваемому человеком геометрическому образу. Для нижнего уровня подходит интерфейс, содержащий реалистичные образы элементов пространства и дополненный символьными и геометрическими элементами. Иерархический интерфейс позволяет выполнять с требуемой детальностью контроль ситуации на объекте в целом и его элементов в отдельности. Для экономии вычислительных ресурсов следует применить древовидную структуру интерфейсного пространства. В зависимости от ситуации нужно выбирать ту или иную ветвь дерева и тот или иной уровень иерархии на этой ветви. Выводы. Предлагаемый подход к распределению информации о контролируемых параметрах между уровнями иерархии интерфейса, а также к выбору элементов интерфейсного пространства позволяет снизить психофизиологическую напряженность оператора системы мониторинга без потери когнитивности.

Ключевые слова

человеко-машинный интерфейс, мониторинг, когнитивность, иерархическая структура, древовидная структура, интегральное представление, мнемоническое представление, детальное представление

1. Бершадский, А. М. Разработка и моделирование гетерогенных инфраструктур для беспроводного информационного обеспечения процессов мониторинга / А. М. Бершадский, А. Г. Финогеев, А. С. Бождай // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2010. – № 1 (13). – С. 36–45. 2. Актуальные информационные технологии: визуализация информации, виртуальное окружение, неогеография, осязаемые изображения / А. Алешин, В. Афанасьев, П. Брусенцев, Е. Еремченко, А. Клименко, С. Клименко, И. Никитин, Л. Никитина, В. Пестриков, А. Сурин, О. Сурина // Научная визуализация. – 2013. – Т. 5, № 4. – С. 1–17. – URL: http://sv-journal.com/index.php?lang=ru (дата обращения: 15.03.2014). 3. Косников, Ю. Н. Построение интерфейса человек–компьютер для системы автоматизированного управления сложными объектами / Ю. Н. Косников // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2014. – № 4 (32). – С. 82–92. 4. Дюндиков, Е. Т. Технология динамической интеграции и представления разнородных данных для анализа и оценки состояния многопараметрических объектов / Е. Т. Дюндиков, А. А. Качкин // Информационные технологии. – 2010. – № 2. – С. 66–73. 5. Литвак, И. И. Основы построения аппаратуры отображения в автоматизированных системах / И. И. Литвак, Б. Ф. Ломов, И. Е. Соловейчик. – М. : Сов. радио, 1975. – 352 с. 6. Алонцева, Е. Н. Представление информации для обзора состояния энергоблока атомной станции / Е. Н. Алонцева, А. Н. Анохин, А. С. Стебенев, Э. Ч. Маршалл // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2005. – № 4. – С. 34–39. 7. Raciborski, R. Graphical representation of multivariate data using Chernoff faces / R. Raciborski // The Stata Journal. – 2009. – № 3. – P. 374–387. 8. Hunt, N. Chernoff Faces in Microsoft Excel / N. Hunt // Сайт «Wiley Online Library». – URL: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1467-9639.2004.00173.x/abstract (дата обращения: 15.08.2016). 9. Создание 3D-моделей на основе фотографий: обзор решений // Сайт «3Domen». – URL: http://3domen.com/index.php?newsid=5684 (дата обращения: 15.08.2016). 10. Шалаев, В. Сервис 3DEFY: закачай фото, сделай несколько кликов, получи цифровую 3D-модель! // Сайт «3dwiki». – URL: http://3dwiki.ru/servis-3defy-zakachaj-foto-sdelajneskolkoklikov-poluchi-cifrovuyu-3d-model (дата обращения: 15.08.2016). 11. Suwajanakorn, S. Total Moving Face Reconstruction / S. Suwajanakorn, I. KemelmacherShlizerman, S. M. Seitz // 13th European Conference «Computer Vision» – ECCV 2014 (Zurich, Switzerland, September 6–12, 2014), Proceedings. – Zurich, Switzerland, 2014. – Part IV. – P. 796–812. – URL: http://grail.cs.washington.edu/projects/totalmoving (дата обращения: 15.08.2016). 12. Комплект автоматики котла ДЕ-10-14 ГМ (ПЛК110) // Сайт ООО «Бийская Энергетическая Компания». – URL: http://biek.ru/avtomatika-kotla-de-10-14-gm (дата обращения:15.08.2016).

Нефедьев Дмитрий Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]Кривулин Николай Петрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра высшей и прикладной математики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]Маланин Владимир Павлович, кандидат технических наук, инженер-электроник, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), [email protected]Кикот Виктор Викторович,  кандидат технических наук, начальник технологического бюро, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), [email protected]Зверовщиков Анатолий Владимирович, кандидат технических наук, доцент, кафедра технологии машиностроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]

Актуальность и цели. При эксплуатации энергетических установок актуальна проблема прогнозирования, своевременного обнаружения и минимизации последствий воздействия дестабилизирующих факторов. Например, возрастание градиента температуры рабочей среды (теплоносителя, топлива, окислителя и пр.) с достижением температуры ее кипения сопровождается многократным увеличением давления и может стать причиной неконтролируемого (аварийного) режима эксплуатации энергетической установки. Объектом исследования являются процессы изменения акустического шума в диапазоне частот и температуры рабочей среды на протяжении времени от начальных стадий кипения до вскипания рабочей среды. Предмет исследования – способы определения вскипания рабочей среды. Целью работы является исследование возможностей прогнозирования вскипания рабочей среды для предотвращения аварийных режимов эксплуатации энергетических установок с использованием пьезоэлектрических датчиков акустического давления. Материалы и методы. При математическом моделировании процесса эксплуатации пьезоэлектрических датчиков при кипении рабочей среды использовались методы операционного исчисления. Для расчета значения прогнозируемой длительности времени до вскипания с использованием предлагаемой математической модели использовалось программное обеспечение MathCAD. В экспериментальных исследованиях использовались положения теории планирования эксперимента и принципы математической обработки результатов. Результаты. Предложена методика прогнозирования вскипания рабочей среды для предотвращения аварийных режимов эксплуатации энергетических установок с использованием пьезоэлектрических датчиков акустического давления. Методика основана на анализе временных зависимостей значений выходных сигналов пьезоэлектрических датчиков информативных относительно акустического давления и температур пьезоэлементов датчиков. Изложены результаты экспериментов по определению временных зависимостей выходных сигналов датчиков. Выводы. Использование предлагаемой методики способа позволит увеличить задел научно-технических решений, направленных на предотвращение аварийных ситуаций при эксплуатации энергетических установок.

1. Баринов, И. Н. Разработка и изготовление микроэлектронных датчиков давления для особо жестких условий эксплуатации / И. Н. Баринов, В. С. Волков, Б. В. Цыпин, С. П. Евдокимов // Датчики и системы. – 2014. – № 2. – С. 49–61. 2. Волков, В. С. Компенсация температурной погрешности чувствительности высокотемпературных полупроводниковых датчиков давления / В. С. Волков, И. Н. Баринов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2013. – № 1 (3). – С. 30–36. 3. Мокров, Е. А. Разработка высокотемпературных полупроводниковых датчиков давления / Е. А. Мокров, И. Н. Баринов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2009. – № 1. – С. 23–27. 4. Коротких, А. Г. Основы гидродинамики и теплообмена в ядерных реакторах : учеб. пособие / А. Г. Коротких, И. В. Шаманин. – Томск : Изд-во Томск. гос. ун-та, 2007. – 117 с. 5. Левин, А. А. Применение преобразования Гильберта-Хуанга в задачах экспериментального изучения теплофизических процессов / А. А. Левин, В. А. Спиряев // Обобщенные постановки и решения задач управления : сб. тр. Междунар. симп. – М. :ФИЗМАТЛИТ, 2014. – С. 28–29. 6. Пат. 2065604 РФ, C1, МПК G01N29/02, A47J27/212. Способ определения момента закипания жидкости и устройство для его осуществления / Миллер А. А. ; заявл. 25.04.1994 ; опубл. 20.08.1996. 7. Кривцов, В. А. Высокотемпературные акустические датчики с органосиликатной изоляцией / В. А. Кривцов, Р. Ф. Масагутов. – Л. : Наука, 1982. – 167 с. 8. А. с. SU 1503502 A1, МПК G01N 29/02. Способ обнаружения кипения нагреваемой жидкости / Смирнов О. В., Ремизов Ю. А. ; № 4288911/28 ; заявл. 04.05.1987 ; опубл. 27.03.1997. 9. Преобразователи. Системы. Каталог ОАО «НИИФИ». – Пенза : Пензенская правда, 2011. – С. 70–98. 10. Кикот, В. В. Разработка электронного преобразователя для пьезодатчика динамического давления / В. В. Кикот, В. П. Маланин, А. С. Баранов // Приборы. – 2015. – № 10. –С. 10–16. 11. Бойков, И. В. Аналитические и численные методы идентификации динамических систем : монография / И. В. Бойков, Н. П. Кривулин. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2016. – 398 с. 12. Бойков, И. В. Математическая модель пьезодатчиков динамического давления / И. В. Бойков, Н. П. Кривулин, В. В. Кикот // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 295–297.