Аннотация. Традиционные ПИД-регуляторы по-прежнему широко используются во встроенных системах управления полетом и стабилизации. Однако в системах определения положения и курса (AHRS) малых летательных аппаратов классические подходы на основе ПИД-регуляторов оказываются недостаточными при наличии шума датчиков, дрейфа, вибрации и энергетических ограничений, характерных для легких авионики. В данной статье предлагается контекстно-ориентированная, чувствительная к риску структура ПИД-регулятора для модернизации AHRS. Контроллер интегрирует оценку надежности датчиков, энергосберегающую модуляцию и многоцелевую оптимизацию в логику принятия решений ПИД-регулятора. Метод уменьшает колебательные коррекции, вызванные шумом гироскопа и акселерометра, сохраняя при этом точность отслеживания положения. Результаты моделирования демонстрируют снижение интегрированной энергии управления, снижение многоцелевой стоимости, улучшенную стабильность и повышенную устойчивость к неопределенности датчиков, характерной для систем AHRS на основе MEMS. Предложенная структура преобразует ПИД-регулятор из чистого механизма компенсации ошибок в интеллектуальный модуль стабилизации, подходящий для современной авионики малых летательных аппаратов.
Ключевые слова: ПИД-регулятор, модернизация системы AHRS, стабилизация малых летательных аппаратов, контекстное управление, управление с учетом рисков, энергоэффективная авионика, надежность датчиков, многоцелевая оптимиза
Аннотация. В работе рассматривается задача автоматизированной оценки прозрачности атмосферы в городских условиях на основе изображений, полученных с беспилотного летательного аппарата, с применением методов компьютерного зрения и глубокого обучения. Исследуется подход, ориентированный на анализ визуальных признаков задымлённости вблизи линии горизонта, где концентрация аэрозольных загрязнений, как правило, наиболее выражена. Для экспериментального исследования сформирован специализированный набор данных, включающий аэрофотоснимки городской атмосферы Алматы, полученные в январе-феврале 2024 года, с последующим пространственным разбиением изображений на девять секторов и ручной визуальной оценкой уровня прозрачности по дискретной шкале. Такой способ разметки позволил зафиксировать пространственную неоднородность загрязнения в пределах одного кадра и учесть различия между небесным фоном, линией горизонта и городской застройкой. На основе предобученной архитектуры MobileNetV2 реализованы два варианта модели — классификационная и регрессионная, что позволило сопоставить дискретный и непрерывный подходы к интерпретации визуальной информации. Сравнительный анализ показал, что классификатор обеспечивает более высокую точность строгого совпадения классов (83,9%), тогда как регрессионная модель, при округлении предсказаний до целых значений, демонстрирует более высокую точность в пределах допуска ±1 класс (97,2%) и меньший уровень систематических ошибок. Полученные результаты подтверждают перспективность использования БПЛА в сочетании с методами компьютерного зрения для локального мониторинга прозрачности атмосферы и подчёркивают потенциал данного подхода как дополнения к традиционным наземным системам экологического контроля в городских условиях, что особенно актуально при ограниченной плотности стационарных станций.
Ключевые слова: мониторинг качества воздуха, данные с БПЛА, компьютерное зрение, прозрачность атмосферы, смог, глубокое обучение.
Аннотация. Непрерывный рост объемов неструктурированных текстовых данных в системах технического обслуживания авиационной техники создает потребность в автоматизированных методах их анализа. Традиционная категоризация дефектов по стандартным кодам часто оказывается недостаточно детальной для понимания истинных причин отказов, смешивая рутинные операции и критические сбои в рамках одной системы. Предметом данного исследования является семантическая структура текстовых описаний неисправностей системы внешнего освещения (ATA 33-40) парка однотипных воздушных судов. Целью публикации является разработка и апробация метода автоматического выявления скрытых эксплуатационных паттернов и режимов отказа без использования размеченных данных. Методологическую основу исследования составляет вероятностное тематическое моделирование с использованием алгоритма латентного размещения Дирихле (LDA). Для повышения качества модели реализован специализированный алгоритм предобработки текста, включающий расшифровку отраслевых аббревиатур и удаление контекстного шума. Оптимальная конфигурация модели определялась на основе количественного анализа метрики когерентности (Cv) и оценки семантической устойчивости тем. Экспериментально установлено, что модель, содержащая шесть тем», обеспечивает наилучшую интерпретируемость данных. Анализ полученных кластеров позволил выявить конструктивно-обусловленные зоны возникновения дефектов, а также классифицировать неисправности по типу проявления. Автоматически выделены скрытые подгруппы, соответствующие отказам электрических цепей и механическим повреждениям элементов конструкции. Предложенный подход позволяет трансформировать неструктурированные записи техперсонала в детализированную диагностическую информацию. Это открывает возможности для совершенствования программ технического обслуживания и перехода к предиктивному управлению надежностью конкретных подсистем воздушного судна.
Ключевые слова: воздушное судно, техническое обслуживание, внешнее освещение, текстовые описания, обработка естественного языка, тематическое моделирование, латентное размещение Дирихле.
Аннотация. В условиях роста интенсивности воздушных перевозок и увеличения доли ночных и дальнемагистральных рейсов управление усталостью экипажей становится критически важным фактором обеспечения безопасности полётов. В условиях роста интенсивности воздушных перевозок и увеличения доли ночных и дальнемагистральных рейсов управление усталостью экипажей становится критически важным фактором обеспечения безопасности полётов. Усталость экипажа рассматривается как значимый фактор, влияющий на надёжность выполнения полётных операций и принятие решений. При этом традиционные ограничения рабочего времени не обеспечивают полной оценки риска, что обуславливает необходимость внедрения комплексных подходов. Современные методы, включая анализ вариабельности сердечного ритма и имитационное моделирование, позволяют более точно оценивать функциональное состояние экипажа и выявлять закономерности формирования усталости. Проблема исследования заключается в ограниченности нормативного подхода, основанного на контроле рабочего времени (FTL), который не учитывает физиологические и циркадные особенности человека. Целью исследования является разработка рекомендаций по оценке уровня усталости экипажей авиакомпаний Республики Казахстан на основе интегральной модели, соответствующей международным стандартам ICAO, IATA и EASA. Задачи исследования включают анализ международных подходов к управлению усталостью, разработку математической модели интегрального индекса усталости, её статистическую валидацию и формирование практических рекомендаций. Методы исследования включают множественную и логистическую регрессию, ROC-анализ, расчет чувствительности и специфичности моделей, а также имитационное моделирование методом Монте-Карло и анализ вариабельности сердечного ритма (HRV).
Результаты показали преимущество интегральной FRMS-модели (AUC = 0,623) по сравнению с нормативной FTL-моделью (AUC = 0,574). Имитационное моделирование продемонстрировало снижение уровня риска усталости до 17% при оптимизации расписаний. Установлена статистически значимая связь между усталостью, ночной нагрузкой и снижением HRV. Сделан вывод о целесообразности внедрения интегрального индекса усталости в систему управления безопасностью полётов авиакомпаний Республики Казахстан. Предложенные рекомендации обеспечивают переход к проактивному управлению рисками усталости и соответствуют международным требованиям. Научный вклад настоящего исследования заключается в разработке интегральной модели оценки усталости экипажей, учитывающей мультидоменную природу утомления и объединяющей нормативные, циркадные, физиологические и субъективные факторы в едином индексе (FI). В отличие от традиционного FTL-подхода, предложенная методика обеспечивает риск-ориентированную оценку усталости в рамках FRMS. Дополнительный вклад состоит в формализации процедуры определения весовых коэффициентов на основе логистической регрессии и ROC-оптимизации, разработке критериев интерпретации уровней риска, применении имитационного моделирования для анализа управленческих сценариев и верификации модели на реальных данных национального авиаперевозчика.
Ключевые слова: усталость экипажа, управление рисками усталости, система управления безопасностью полетов, ограничения рабочего времени, вариабельность сердечного ритма, анализ биоматематического моделирования, авиационная безопасность.
Аннотация. Статья рассматривает подходы к повышению надежности и устойчивости к обмену информацией для беспилотных систем с учетом наличия внешних помех. Основном вопросом, который решает данная статья является анализ естественных и искусственных факторов, которые могут повлиять на работу каналов передачи данных. Также упор сделан на анализе влияния искусственных электромагнитных возмущений. В качестве научной новизны в работе беспилотная система рассматривается, как многоагентная среда. В качестве агентов выступают оператор, летательный аппарат и внешняя среда. Целью работы является повышение надежности функционирования канала обмена данными за счет внедрения технологии Visible Light Communication. Для достижения данной цели авторами формализированы методы количественной оценки управления, разработана структурно-функциональная модель системы управления и проведены имитационные тесты по оценки рисков. В результате проведенного анализа экспериментальных данных и компьютерного моделирования доказано, что Visible Light Communication, работающий в инфракрасном диапазоне обеспечивает устойчивый канал обмена информацией на расстоянии до 3 километров. Подобный результат отражает перспективность использования подобной технологии для построения помехоустойчивого и безопасного канала обмена информацией для беспилотных систем.
Ключевые слова: беспилотная система, Visible Light Communication технология, оценка риска, имитационная модель, модель системы управления.
Аннотация. В данной работе рассматривается математическая модель определения координат интегрированных групп беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Проанализированы основные сферы применения БПЛА и перспективные направления развития беспилотных авиационных систем, интегрирующих комплексы дистанционно управляемых аппаратов. Для повышения устойчивости и надёжности взаимодействия в таких системах предложены устойчивые структуры интегрированных групп.
Особое внимание уделено методам моделирования интегрированных групп БПЛА, включающим математическое описание и проведение компьютерных экспериментов. Проанализированы структуры интегрированных групп с учётом критериев устойчивости топологии при перемещениях и надёжности каналов передачи данных, построенных на основе технологий видимой световой связи (VLC).
Для получения результатов разработаны математические описания и соответствующие компьютерные модели интегрированных групп БПЛА, удовлетворяющие критериям устойчивости топологии и надёжности каналов передачи данных. Моделирование выполнено в среде Matlab R2020b, где построены компьютерные модели роев БПЛА в трёхмерной системе координат.
Кроме того, в работе рассмотрены различные виды топологий интегрированных групп БПЛА и их влияние на устойчивость и надёжность функционирования системы.
Ключевые слова: метод, группа беспилотных летательных аппаратов, управление, модель, каналы передачи данных, искусственный интеллект.
Аннотация. Обратная цепь поставки (ОЦП) все чаще рассматривается как эффективный механизм повышения ресурсной эффективности и снижения негативного воздействия на окружающую среду в горнодобывающей промышленности. Однако в развивающихся экономиках, таких как Казахстан, экономическая целесообразность переработки горнопромышленных отходов остается неопределенной вследствие значительных транспортных расстояний, высоких эксплуатационных затрат и ограниченной перерабатывающей инфраструктуры. Несмотря на то, что предыдущие исследования демонстрируют потенциал оптимизационных моделей обратной логистики, коэффициент конверсии, как правило, рассматривается как заданный или фиксированный параметр, а не как критическое условие экономической осуществимости. Это существенно ограничивает практическую применимость существующих моделей для лиц, принимающих решения. В данной работе указанный пробел восполняется посредством проведения порогового (безубыточного) анализа, направленного на определение минимального коэффициента конверсии, необходимого для достижения экономической устойчивости операций обратной цепи поставки в горнодобывающем секторе Казахстана. На основе сформированной структуры затрат обратной цепи поставки предложенный подход позволяет оценить рентабельность системы в широком диапазоне значений коэффициента конверсии при альтернативных логистических сценариях. Анализ сосредоточен на взаимосвязи между коэффициентом конверсии и агрегированными факторами затрат, включая транспортные, перерабатывающие и фиксированные эксплуатационные расходы. Полученные результаты показывают, что экономическая осуществимость обратной цепи поставки в высокой степени чувствительна к уровню коэффициента конверсии и что достижение прибыльности возможно лишь при превышении четко определенного порогового значения. Ниже данного порога повышение эффективности логистики само по себе не позволяет компенсировать совокупные издержки системы. Результаты исследования подчеркивают доминирующую роль коэффициента конверсии как стратегического параметра на ранних этапах планирования обратной цепи поставки для переработки горнопромышленных отходов. Четкое определение пороговых значений коэффициента конверсии позволяет предложить практико-ориентированный инструмент поддержки принятия решений для государственных органов и представителей промышленности. Полученные выводы вносят вклад в формирование экономически обоснованных стратегий развития обратной цепи поставки и способствуют переходу к устойчивым и циркулярным практикам в горнодобывающей промышленности Казахстана.
Ключевые слова: обратная цепь поставки, коэффициент конверсии, анализ безубыточности, переработка горнопромышленных отходов, экономическая целесообразность
Аннотация. Развитие мировой экономики, рост объёмов международной торговли и усложнение цепочек поставок усиливают стратегическое значение транспортно-логистических систем. В рамках этих процессов транспортно-логистические услуги становятся важным фактором экономического роста для государств с высоким транзитным потенциалом. Республика Казахстан расположена в центре Евразийского континента и находится на пересечении основных сухопутных маршрутов, соединяющих Европу и Азию. Эта ситуация создает объективные предпосылки для усиления роли страны в системе международных транспортных коридоров и эффективного использования ее транспортно-логистического потенциала.
Цель статьи — всесторонне проанализировать возможности повышения транспортно-логистического потенциала Казахстана в контексте развития международных транспортных коридоров и определить приоритетные направления его реализации. В ходе исследования были рассмотрены деятельность основных международных транспортных коридоров, проходящих через территорию Казахстана, динамика транзитных грузоперевозок и уровень развития транспортной инфраструктуры. Особое внимание было уделено роли железнодорожного транспорта и мультимодальных логистических узлов.
Результаты исследования показали, что транспортно-логистический потенциал в настоящее время реализуется преимущественно через транзитную функцию, а уровень добавленной стоимости ограничен. В заключение было обосновано, что совершенствование транспортной инфраструктуры, развитие сети логистических хабов и внедрение цифровых технологий являются основными условиями повышения конкурентоспособности Казахстана в международной транспортной системе.
Ключевые слова: транспортно-логистический потенциал, международные транспортные коридоры, транзит, железнодорожный транспорт, мультимодальные перевозки, логистический хаб, транспортная инфраструктура.
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы, связанные с изучением цифровой логистики и анализом степени внедрения современных технологий в транспортно-логистическом секторе Казахстана. Исследование основано на оценке взаимосвязи между технологической готовностью, инновационным развитием и эффективностью логистики. С конца 1990-х годов, когда впервые стали широко обсуждаться концепции интернет-технологий и цифровой экономики, произошли значительные трансформации, кардинально изменившие бизнес-процессы и потребительские практики. За два с лишним десятилетия цифровизация превратилась в важнейший фактор конкурентоспособности и эффективности транспортной логистики. Сегодня цифровизация уже не воспринимается как инновационное явление, а считается нормативным стандартом развития отрасли. Практическими примерами являются электронные билеты, системы онлайн-регистрации пассажиров, цифровые навигационные платформы и мобильные приложения для такси. Эти технологии, которые когда-то казались недостижимыми, теперь интегрированы в повседневные логистические операции и потребительские практики. В то же время продолжающаяся цифровая трансформация все больше ориентирована на внедрение передовых решений, таких как беспилотные транспортные средства, интеллектуальные системы управления дорожным движением и интеллектуальная транспортная инфраструктура, способная контролировать соблюдение правил дорожного движения. Цифровые платформы становятся краеугольным камнем современной глобальной экономики, обеспечивая прозрачность, доступность и эффективность логистических цепочек. Их роль особенно важна для углубления интеграции транспортно-логистической системы Казахстана в глобальные цепочки поставок, что способствует устойчивому экономическому развитию и укреплению транзитного потенциала страны.
Ключевые слова: цифровая логистика, цифровизация, инновации, транспортная инфраструктура, грузовые перевозки.
Аннотация. В настоящее время организация парковочных пространств является актуальной проблемой во многих городах мира, в том числе и в нашей стране. Данная тенденция обусловлена устойчивым ростом уровня автомобилизации. Ее последствия проявляются в увеличении интенсивности движения транспортного потока на городских магистральных улицах, снижении пропускной способности магистралей и транспортных узлов, а также в росте транспортной нагрузки на элементы улично-дорожной инфраструктуры. В сложившихся условиях перед органами городского управления ставится задача разработки комплексного проекта организации и управления парковочным пространством. Известно, что транспортная инфраструктура каждого города имеет индивидуальные особенности, исторически сформированные характеристики и специфические проблемы. Вместе с тем анализ и использование опыта зарубежных стран с высоким уровнем автомобилизации представляет собой ценный практический и методический материал, который необходимо учитывать при решении задач по организации парковок в крупных городах нашей страны. Практика внедрения существенных изменений на магистральных улицах с целью увеличения пропускной способности городских магистралей характерна для большинства городов. В отдельные периоды движения транспортных средств снижение приоритетной транспортной нагрузки на магистральные улицы может быть обеспечено за счет функционирования системы перехватывающих парковок. В рамках настоящего исследования изохронной метод рассматривается в качестве основного методологического инструмента оценки пространственно-временной эффективности транспортных систем. Предлагаемый подход ориентирован преимущественно на анализ транспортных потоков на городском уровне.
Ключевые слова: перехватывающие парковки, час-пик, задержка движения, парковочные системы, интенсивность движения, изохрон, транспортная нагрузка, автотранспорт, магистральные улицы, состав транспортного потока, улично-дорожная сеть.
Аннотация. Квантовые вычисления — это передовая технология, которая оказывает огромное влияние на традиционные методы вычислений, создавая серьезные проблемы для криптографических систем, составляющих основу нашей цифровой безопасности. Эта исследовательская работа посвящена криптостойкости в эпоху квантовых технологий, когда алгоритмы с открытым ключом, такие как RSA и криптография с эллиптическими кривыми, становятся уязвимыми при использовании алгоритма Шора, в то время как симметричные примитивы дополнительно теряют половину своей защиты от поиска Гровера. Цель исследования — досконально разобраться в модели квантовых угроз и с помощью экспериментов выяснить, какова реальная «стоимость квантовой безопасности» для классических и постквантовых криптографических механизмов. Методология сочетает систематический обзор литературы с экспериментом, который проводится с использованием воспроизводимой системы сравнительного анализа, которая (QCCB) дает статистические оценки эффективности (среднее значение, дисперсия и доверительные интервалы) и машиночитаемые артефакты результатов. Экспериментальные результаты подтверждают точку зрения о миграции, основанную на количественной оценке риска (i) окна уязвимости RSA, 2048 и других классических схем с открытым ключом, из которых (ii) сравнительные характеристики производительности и размера постквантовых кандидатов, которые соответствуют стандартизации NIST. Кроме того, в исследовании представлен ориентированный на принятие решений показатель оценки, индекс затрат на безопасность (SCI), который облегчает понимание взаимосвязи целевых уровней безопасности с вычислительными затратами, позволяя разрабатывать различные сценарии планирования развертывания в зависимости от существующих компромиссов. В документе утверждается, что переход к постквантовой криптографии, которая была стандартизирована, поддавалась измерению, воспроизводилась и имела четкий компромисс, должен стать основой усилий по обеспечению конфиденциальности, целостности и аутентичности от риска «собрать сейчас, расшифровать позже» в долгосрочной перспективе.
Ключевые слова: Квантовые вычисления, Постквантовая криптография, NIST FIPS 203/204/205, ML-KEM, ML-DSA, Криптостойкость, Алгоритм Шора, Алгоритм Гровера, Гибридная криптография, Миграция безопасности, Атака HNDL, Криптография на основе решеток.
Аннотация. В статье рассматривается разработка онтологии, предназначенной для формализации и поддержки процесса повышения квалификации преподавателей в условиях цифровой трансформации образования с акцентом на STEM-ориентированные подходы. Актуальность исследования обусловлена необходимостью системного представления профессиональных компетенций преподавателей XXI века и обеспечения их измеримости в цифровых образовательных средах. Целью работы является создание онтологической модели, обеспечивающей интеграцию STEM-методов, компетенций, индикаторов их сформированности, инструментов оценивания и форм контроля в единой информационной структуре. В исследовании применялись методы онтологического моделирования, формального описания знаний с использованием OWL, а также запросы SPARQL для анализа и извлечения данных. В результате разработана онтология, реализующая матрицу соответствия «STEM-метод – компетенция – индикаторы – инструменты – формы контроля» и поддерживающая автоматизированный мониторинг профессионального развития преподавателей. Научная новизна работы заключается в комплексной формализации процесса повышения квалификации на основе онтологического подхода. Практическая значимость определяется возможностью использования онтологии в цифровых платформах повышения квалификации, системах поддержки принятия решений и аналитики качества педагогического образования.
Ключевые слова: STEM-образование, повышение квалификации преподавателей, профессиональные компетенции, цифровая трансформация образования, STEM-методы, методологическая модель, оценка компетенций.