Электроника, фотоника и киберфизические системы http://elphotkai.ru/ <p>Журнал "Электроника, фотоника и киберфизические системы"&nbsp;</p> <p>Сетевой научный журнал <strong>"Электроника, фотоника и киберфизические системы»</strong> создан для публикации результатов оригинальных научных исследований в области электроники, фотоники и их приложений в технических и живых киберфизических системах. Журнал ставит перед собой цель повышения научного, образовательного и методического уровня специалистов в различных областях, связанных с электроникой и оптикой различных диапазонов частот и длин волн.</p> ru-RU ogmorozov@kai.ru (Морозов Олег Геннадьевич) vskhayrova@kai.ru (Хайрова Венера Садыйковна) Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300 OJS 3.1.0.0 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 КОЛОНКА РЕДАКТОРА http://elphotkai.ru/article/view/806 Олег Геннадьевич Морозов ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/806 Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300 МЕТОД ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ ПО ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ШУМОВЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ http://elphotkai.ru/article/view/777 <p>Данная работа посвящена применению метода сравнительного анализа технического состояния сенсорных систем к обработке модельных данных (смеси амплитудного-модулированного сигнала и шума) и реальных данных экспериментальных температурных датчиков. Показано, что обработка модельных данных подчиняется общеизвестному закону – формуле Найквиста, при этом результаты обработки экспериментальных данных дают неоднозначную картину. Это связано с высокой чувствительностью метода выделять слабый сигнал на фоне помехи. Ошибка подгоночной функции при модельных и экспериментальных вычислениях не превышает 0,8%, что говорит о высокой точности получаемых результатов. Таким образом, обработка данных не вносит неконтролируемую ошибку в получаемые результаты, а предлагаемый подход может быть применим к данным без ярко выраженного тренда любой природы – как природной, так и техногенной.</p> <p>&nbsp;</p> Вадим Сергеевич Александров ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/777 Вт, 15 июл 2025 00:00:00 +0300 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМА СОВМЕСТНОГО ПРИЁМА СИГНАЛОВ И ОЦЕНКИ НАВИГАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ СИСТЕМ СВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ, ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ В ИНФОРМАЦИОННОМ ПОЛЕ http://elphotkai.ru/article/view/799 <p>В работе проведено исследование эффективности разработанного алгоритма совместного приёма сигналов и оценки навигационных параметров для систем связи с подвижными объектами, работающих в информационном поле на основе мультимарково-полигауссовой модели. Путём компьютерного моделирования получены результаты сравнения достоверности полученных оценок квадратур сигналов и СКО оценок координат разработанного алгоритма и моногауссового алгоритма Винеровской фильтрации.</p> Андрей Сергеевич Кузнецов ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/799 Ср, 06 авг 2025 11:17:35 +0300 ВЫБОР РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ В НИЗКОИНТЕНСИВНЫХ ГИБРИДНЫХ СВЧ-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ ПО КРИТЕРИЮ «КАЧЕСТВО-ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ» http://elphotkai.ru/article/view/802 <p>При создании СВЧ-технологического комплекса (СВЧТК) как унитарного, так и гибридного типов исходными данными для проектировщика являются данные о параметрах электромагнитного воздействия. Целесообразно разделить эти параметры на две группы. Первая из них относится к идеализированным условиям обработки в гипотетически однородном ЭМП (или, что то же самое, ЭМП элементарного объема обрабатываемого материала). Вторая группа характеризует параметры обработки в реальных условиях, в частности, неоднородность ЭМП. Разделение на эти группы обусловлено рядом причин, а также имеет ту особенность, что первые параметры определяются на этапе предпроектных исследований, а вторые – на этапе НИОКР. Следует подчеркнуть, что в большинстве случаев этап предпроектных исследований выполняют специалисты, профессионально ориентированные в области приложений (биологи, химики и т.д.), тогда как этап НИОКР – радиоинженеры. Это приводит к тому, что рекомендуемые условия обработки в лучшем случае соответствуют условиям оптимального качества обработки, т.е. определяются без учета специфики последующей реализации. Коэффициент энергопотребления и, особенно, приведенные затраты СВЧ-энергии часто остаются вне поля зрения. Нахождение указанных параметров, оптимальных с точки зрения соотношения «качество-энергопотребление», будет заложено в основу определения режима СВЧ-обработки. В данной работе рассмотрены примеры и возможности эффективного поиска режимов, соответствующих низко-интенсивному СВЧ-воздействию, для обработки семян сельскохозяйственных и лесных культур, инактивации микроорганизмов и микрофлоры, стимуляции развития бактерий и дрожжей, а также обработки специальных полимеров.</p> Геннадий Александрович Морозов, Юрий Евгеньевич Седельников, Владимир Иванович Анфиногентов, Наталия Евгеньевна Стахова, Олег Геннадьевич Морозов ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/802 Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300 РАДИОФОТОННЫЕ КВАЗИРАСПРЕДЕЛЕННЫЕ АДРЕСНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ http://elphotkai.ru/article/view/801 <p>Представлены результаты разработки методов анализа и принципов построения радиофотонных квазираспределенных адресных сенсорных систем мониторинга и технического диагностирования трубопроводов электростанций с целью улучшения их метрологических и технико-экономических характеристик на основе использования нового инструмента реализации радиофотонных сенсорных технологий и технологий многосенсорного мультиплексирования – адресных волоконных брэгговских структур с волновой и фазовой компонентами. При этом учитываются различия спектральных характеристик компонент последних при работе на отражение и возможности их параллельного попарного включения как в целом, так и по отдельным компонентам при работе на пропускание. Радиофотонные сенсорные технологии с использованием нового инструмента контроля основаны с одной стороны на классической регистрации изменений величин продольных и поперечных деформаций трубопровода, вызванных изменением давления и температуры в трубе, отдельными структурами, а с другой стороны – на возможности формирования интеллектуальной многосенсорной вставки в трубу в зоне опоры трубопровода, что позволяет дополнительно контролировать и ее состояние.</p> Рустам Шаукатович Мисбахов, Евгений Владимирович Куликов, Вадим Игоревич Артемьев, Геннадий Александрович Морозов, Эдгар Васильевич Белов, Алина Александровна Силантьева ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/801 Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300 АДРЕСНАЯ ВОЛОКОННАЯ БРЭГГОВСКАЯ СТРУКТУРА С ВОЛНОВОЙ И ФАЗОВОЙ КОМПОНЕНТАМИ КАК НОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ РАДИОФОТОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ http://elphotkai.ru/article/view/803 <p>Представлены методы анализа и принципы формирования адресных волоконных брэгговских структур с волновой и фазовой компонентами как нового инструмента радиофотонных технологий и сформулированы задачи для создания на их основе радиофотонных квазираспределенных адресных сенсорных систем мониторинга и технического диагностирования трубопроводов электростанций (пример применения). Обоснована необходимость синтеза адресных волоконных брэгговских структур с волновой и фазовой компонентами, разработана их математическая модель, определены особенности основного адреса структуры и множество ее дополнительных адресов, являющихся ключевыми для обработки оптической информации в радиодиапазоне. По результатам анализа оптомеханики адресных волоконных брэгговских структур с волновой и фазовой компонентами предложены радиофотонные технологии их интеррогации и структура радиофотонной&nbsp; квазираспределенной адресной сенсорной системы определения температуры трубопровода при работе сенсоров на отражение. Даны практические рекомендации по записи исследуемых структур в волокне.</p> Рустам Шаукатович Мисбахов, Евгений Владимирович Куликов, Вадим Игоревич Артемьев, Геннадий Александрович Морозов, Эдгар Васильевич Белов, Алина Александровна Силантьева ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/803 Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300 ИНФОРМАЦИОННАЯ СТРУКТУРА, ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БИОСЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОННЫХ СТРУКТУР http://elphotkai.ru/article/view/804 <p>До настоящего времени не предложено простых методов, позволяющих осуществлять достоверный локальный контроль динамики живой клетки, отражающий как ее временной ход, так и интенсивность ее различных метаболических, электрофизиологических и морфологических процессов в норме и патологии. В статье рассматривается задача анализа информационной структуры, чувствительности и погрешностей волоконно-оптических систем контроля параметров биологических объектов микроскопического размера, за счет перехода к применению волоконно-оптических биосенсоров, основанных на комбинированных оптических волоконных структурах, опрос которых осуществляется радиофотонными методами. На примере измерения температуры живой клетки показано что при изменении показателя преломления сердцевины оптического волокна в диапазоне 1.4–1.5 и показателя преломления рабочей области интерферометра Фабри–Перо в диапазоне 1.0–2.2 реально достижимая чувствительность комбинированной структуры составляет от стандартных 11&nbsp;пм/°С до легко реализуемых на практике 44.2&nbsp;пм/°С, а при использовании специальных материалов может достигать и 237.5&nbsp;пм/°C. При этом обеспечивается определение температуры с погрешностью до 0.01&nbsp;°С.</p> Мохаммед Ракиб Табит Мохаммед Каид, Булат Ильгизярович Валеев, Тимур Артурович Аглиуллин ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/804 Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300 РЕШЕНИЕ ЧАСТНЫХ ЗАДАЧ ПРЕДПОЛЕТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТА В РАМКАХ РАЗРАБОТКИ КОНЦЕПЦИИ «ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ БОРТ» http://elphotkai.ru/article/view/805 <p>Системы управления полетом борта в настоящее время строятся на базе двух концепций «Fly-by-wire» и «Fly-by-light». В развитие последней из указанных концепций нами предложена концепция с рабочим названием «Волоконно-оптический борт», отличающаяся дополнительным слоем сенсоров, целевая задача которых, формирование базы данных на стадии предполетной подготовки и в ходе полета, по которым можно определить предполетные установки, структурную целостность и качество работы узлов и агрегатов борта для предотвращения аварийных ситуаций. При этом данная группа сенсоров подключается к бортовой волоконно-оптической сети передачи данных и управления и является источником информации для системы управления полетом. Следует отметить особенности этой группы сенсоров: они не являются волоконно-оптическими сенсорами, встроенными в композитные структуры фюзеляжа, которые являются предметом исследования многих авторов и организаций, а также не являются сенсорами, определяющими законы движения узлов управления полетной траектории в нормальном полете. В частности, в статье рассматриваются&nbsp; адресные волоконные брэгговские структуры для системы контроля веса и балансировки борта, параллельные концевые интерферометры Фабри-Перо для системы контроля обледенения, параллельных интерферометры Фабри-Перо на базе двух ультракоротких волоконных брэгговских решеток с разной измерительной базой для системы контроля аномально высоких давления и температуры узлов и агрегатов, точечный и квазираспределенный сенсор на адресных волоконных брэгговских структурах для системы контроля скорости движения, отсутствие засоров и попадания воздуха для рабочих жидкостей в бортовых трубопроводах. Для опроса сенсорных элементов используются радиофотонные технологии.</p> Илдус Ульфатович Курбиев, Ленар Дамирович Ибрагимов, Айдар Айратович Садыков, Артем Николаевич Леонтьев, Серафим Наильевич Нигматуллин ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/805 Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300 К 85-летию ГЕРМАНА ИВАНОВИЧА ИЛЬИНА http://elphotkai.ru/article/view/809 <p>Статья посвящена 85-летию профессора, д.т.н., профессора Казанского национального исследовательского технического университета им.А.Н.Туполева-КАИ ИЛЬИНА ГЕРМАНА ИВАНОВИЧА.</p> Редакционная коллегия ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/809 Пн, 11 авг 2025 14:19:11 +0300 МНПК «СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ИНИЦИАТИВЫ В ИНЖЕНЕРНЫХ НАУКАХ» http://elphotkai.ru/article/view/807 <p>Информация о МНПК "Современные подходы и практические инициативы в инженерных науках"</p> Редакционная коллегия ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://elphotkai.ru/article/view/807 Пн, 04 авг 2025 00:00:00 +0300