Исследованы терморезистивные и термоэлектрические характеристики сильнолегированных нитевидных кристаллов Si - Ge, на основе которых создан датчик для измерения криогенных температур, работоспособный в условиях действия магнитных полей.

Thermoresistive and thermoelectric performances of heavily doped Si-Ge whiskers were studied. On the base of the whiskers sensors for cryogenic temperature measurement operating at magnetic field action were designed.

Ключ. слова: нитевидный кристалл, многофункциональный сенсор, датчик давления и температуры, обработка сигнала, микроконтроллер, AD8555, Atmega8.
Індекс рубрикатора НБУВ: З323-5

Рубрики:

Вимірювання тиску і розрідження

Шифр НБУВ: Ж14479 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработана система для измерения усилия-перемещения с цифровой обработкой сигнала, которая осуществляет усиление, дискретизацию, усреднение сигнала и передачу данных на персональный компьютер через интерфейс RS232. Рассмотренная система универсальна и дает возможность снимать зависимости одного электрического сигнала от другого или использовать сигналы независимо друг от друга. В качестве чувствительного элемента датчика усилия использованы тензорезисторы на основе нитевидных кристаллов кремния p-типа проводимости.

The system to measure force-displacement with the digital output is developed; the system realize the amplifying of sensors output, discretization of the signal, signal averaging and data transmission to the personal computer using interface RS232. The developed system is universal and gives possibility to determine the dependence of one electrical signal from another signal or both signals could be used independently. The perspectivity of CYPRESS microcontrollers for signal processing in sensor devices is shown. As sensitive elements in force sensors were used strain gauges based on p-type Si whiskers.

Розглянуто можливість використання космічних систем "Січ-1М" і "Мікросупутник" для дистанційного зондування Землі за геофізичними параметрами.

Обоснована возможность и предложена практическая методика из экспериментальной проверки теории относительности и измерение ускорения силы веса с применением релятивистских эффектов в ГНСС.

Розглянуто перспективи практичної реалізації радіофізичного методу визначення прискорення вільного падіння для тіл, що гравітують, на основі вимірювання релятивістського зсуву частоти електромагнітного випромінювання радіотехнічними засобами вимірювальної техніки. Надано оцінку потенціальної точності різних методів.

Розглянуто доцільність розширення функцій українського геостаціонарного супутника зв'язку з метою реалізації радіофізичного методу вимірювань параметрів гравітаційного поля Землі та удосконалення системи координатно-часового забезпечення країни. При цьому планується використання космічного апарата типу EGNOS як функціональне доповнення для поширення диференціальних поправок до сигналів глобальних навігаційних супутникових систем ("Galileo", GPS, ГЛОНАСС), а також як елемент високоточної синхронізації віддаленого еталонного годинника.

Викладено методику визначення оптимальних показників ефективності експлуатації локомотивів з використанням математичного моделювання руху поїзда. Для досягнення адекватності моделі запропоновано принцип її коригування за даними дослідних поїздок. Наведено приклади практичних розрахунків.

Рассмотрены отказы грузовых автомобилей из-за износа рабочих поверхностей деталей. Проведен анализ технологических методов, применяемых для увеличения ресурса быстроизнашиваемых деталей автомобилей. Предложен метод и устройство для обработки, повышающей износостойкость поверхностного слоя.

The article covers the issue of Earth gravitational field (EGF) parameters measurement from space. The radiophysical method of measurement of gravitational frequency shift of electromagnetic radiation using existent GNSS and its two variants are developed by the author. The design-layout drawing of geophysical microsatellite, which implements the radiophysical method of EGF measurement and provides Earth plasmasphere and magnetosphere monitoring, is offered.

Рассмотрена возможность определения пространственной структуры гравитационного потенциала Земли радиофизическим методом в сети ГНСС станций. Приведены исходные соотношения, необходимые для анализа требований к точности измерений, осуществляемых при практической реализации предложенного метода.

Рассмотрена задача определения параметров относительных положения и ориентации пассивного некооперируемого космического аппарата (КА) относительно активного КА с использованием трехмерной графической модели и данных видеосъемки для целей сближения и стыковки. Предложен метод определения взаимного положения и ориентации на основании сравнения фактического изображения, полученного видеокамерой, с изображениями КА, для которых известны параметры взаимного положения и ориентации. Предложены и рассмотрены три подхода к сравнению изображений. Приведены результаты имитационного моделирования работы метода по определению параметров взаимного положения и ориентации для всех трех подходов сравнения изображений, проанализированы их преимущества и недостатки.

Рассмотрена возможность оптимизации использования энергетических возможностей платформы кубсата, входящего в состав "распределенного спутника", для повышения производительности его полезной нагрузки. Для оптимизации использования энергетических возможностей предложено в режиме штатной эксплуатации кубсата в "распределенном спутнике" отключать бортовое оборудование командно-телеметрической радиолинии. Для измерения текущих навигационных параметров кубсата в условиях группового полета в составе "распределенного спутника" предложено использовать в качестве исходных данных координаты кубсата в спутниковой системе координат корневого спутника "распределенного спутника" и вектор относительной скорости кубсата относительно корневого спутника. Для определения координат кубсата в спутниковой системе координат предложено использовать методику, основанную на измерениях расстояний между спутниками в "распределенном спутнике" и проекций вектора относительной скорости на эти расстояния. Рассмотрены особенности протоколов сети широкополосного доступа WiMAX IEEE 802.16 для определения возможности выполнения измерений взаимного положения спутников в составе "распределенного спутника" в одном канале с передачей информации. Показано, что использование встроенных средств измерения дальности и доступа мобильных станций в мобильную сеть WiMAX позволяет выполнять измерения расстояния от корневого спутника до оконечных спутников - кубсатов в "распределенном спутнике". Для выполнения операций измерения расстояний между оконечными спутниками в "распределенном спутнике" предложено использовать "зону конкурентного доступа" субкадра восходящей линии в сети WiMAX. Предложена процедура измерения дальности между оконечными спутниками, основанная на измерении времени распространения тестового сигнала измерения дальности между назначенными оконечными спутниками. Предложена процедура передачи тестового сигнала, учитывающая особенности множественного доступа c ортогональным разделением несущих (OFDMA). Предложенная процедура может быть реализована в варианте сети стандарта IEEE 802.16 для использования в "распределенном спутнике".

Сближение КА становится одной из наиболее применяемых и одновременно наиболее сложных и ответственных операций в космосе. Разрабатываемые сегодня системы нацелены на выполнение задан сближения некооперируемых вращающихся бъектов, должны обеспечить уход от столкновений и возможное дальнейшее безаварийное причаливание (захват, стыковку). Система управления сближением становится одной из наиболее ответственных, сложных и дорогостоящих систем КА. Увеличение сложности и ответственности систем сближения предъявляет новые требования к их наземной экспериментальной отработке и испытаниям. Проведен обзор замкнутых моделирующих стендов, созданных мировыми космическими к омпаниями, имитирующих полный цикл операций от сближения активного КА до стыковки или захвата пассивного объекта. Приведены характеристики действующего стенда Приватного акционерного общества "Научно-производственный комлекс "Курс" и Приватного акционерного общества "ЕЛМІЗ" в части проведения электрических и механических испытаний аппаратуры системы взаимных измерений. Комплексный стенд отработки систем взаимных измерений представляет собой не только инструмент исследований и разработки новых систем взаимных измерений, но и обслуживает серийное роизводство этих высокосложных систем. Аппаратное укомплектование стенда позволяет проводить отработку сенсоров радиотехнического и оптического диапазонов системы взаимных измерений для сближения двух кооперируемых объектов и для сближения двух некооперируемых объектов. Рассмотрены состав, конфигурация и алгоритмы работы имитационного стенда отработки систем, использующих различные сенсоры для реализации задачи взаимных измерений положения и параметров движения активного КА, реализующего маневры сближения, и пассивного объекта. Приведена схема стенда для обеспечения испытаний оптической системы измерений.

Рассмотрены вопросы построения низкоорбитальной спутниковой системы, предназначенной для предоставления услуг Интернета Вещей и адаптированной к особенностям услуг и систем Интернета Вещей. Рассматривая система обеспечивает формирование необходимой телекоммуникационной инфраструктуры на базе низкоорбитальной спутниковой системы широкополосного доступа, и расположенных на низкой околоземной орбиты вычислительных средств, обеспечивающих проведение обработки информации устройств и систем Интернета Вещей, и выполнение необходимых вычислений. Для построения телекоммуникационной части спутниковой системы Интернета Вещей выбрана архитектура "распределенного спутника", которая позволяет с одной стороны обеспечить полную функциональность сложных телекоммуникационных систем, а с другой стороны - применять космические аппараты форм-фактора нано-спутник/куб-сат. Применение для построения спутниковой системы космических аппаратов типа куб-сат позволяет существенно сократить затраты на разворачивание системы и время разворачивания системы. Перспективным направлением развития систем Интернета Вещей является реализация концепции "туманных вычислений" для обработки информации устройств Интернета Вещей. Для реализации "туманных вычислений" предложено включить в состав каждого "распределенного спутника" отдельного спутника-вычислителя, и построить на основе спутников-вычислителей орбитальную распределенную вычислительную сеть. Рассмотрены вопросы обеспечения связности между спутниками-вычислителями в составе орбитальной распределенной вычислительной сети с помощью линий связи между распределенными спутниками с учетом особенностей орбитального построения спутниковой системы. Для обеспечения непрерывного предоставления услуг Интернета Вещей предложено создание и размещение на базе орбитальной вычислительной сети распределенной локализованной базы данных, показано направление передачи оперативной части локализованной распределенной базы данных с учетом движения космических аппаратов в орбитальной плоскости и вращения Земли. Представлены предложения о распределении избыточной вычислительной нагрузки, возникающей в отдельных регионах зоны обслуживания спутниковой телекоммуникационной системы, с привлечением ресурса соседних спутников-вычислителей в своей орбитальной плоскости и в соседних орбитальных плоскостях. Предложен алгоритм перемещения избыточной вычислительной нагрузки в приполярные и океанические районы.