Том 24, № 3 (2021)

В настоящей работе исследована динамика двух идентичных сверхпроводящих кубитов, взаимодействующих с модой квантового электромагнитного поля микроволнового копланарного резонатора со средой Керра, при наличии эффективного диполь-дипольного взаимодействия кубитов. Нами найдено точное решение квантового уравнения Лиувилля для полной матрицы плотности рассматриваемой системы для фоковского и теплового хаотического начального состояния поля резонатора. Точное решение для полной матрицы плотности было использовано для определения редуцированной матрицы плотности кубитов и вычисления параметра перепутывания кубитов – согласованности. Компьютерное моделирование временной зависимости позволило установить, что при определенных начальных состояниях кубитов их перепутывание может быть существенно увеличено при наличии керровской среды в резонаторе и прямого диполь-дипольного взаимодействия.

В работе рассмотрены основные принципы детектирования гравитационных волн. Действующие детекторы гравитационной волны представляют собой модернизированный интерферометр Майкельсона – LIGO-детектор. Одна из технических задач LIGO-детектора — это подавление вибраций в системе и обеспечение высокой статичности отражающих зеркал. Предложено исследовать особенности LIGO-детектора с подвижными зеркалами. Разработано программное обеспечение LIGO-RM, моделирующее работу LIGO-детектора и позволяющее исследовать его параметры и возможности. Основной задачей моделирования является исследование сигнала детектора гравитационных волн с осциллирующими зеркалами. В программе имеется графический интерфейс, позволяющий интерактивно управлять характером движения отражающих зеркал и наблюдать изменения сигнала детектора. LIGO-RM моделирует наличие гравитационной волны заданного типа и позволяет наблюдать ее влияние на результат работы интерферометра LIGO в интерактивном виде и в виде численного результата. Выполнен ряд численных экспериментов, и показаны сигналы детектора при наличии и отсутствии колебаний зеркал. Обсуждаются результаты расчетов и возможность регистрации гравитационных волн с помощью LIGO-детектора с подвижными зеркалами.

Представлены результаты численного моделирования процесса синхронизации автоколебаний в двухкаскадном кольцевом генераторе ван дер Поля гармоническим сигналом. Исследования проведены в рамках ДВ-модели динамической системы. Модель разработана на основе принципа соответствия в рамках метода медленно меняющихся амплитуд характеристик дискретной системы характеристикам аналогового прототипа. Получены укороченные уравнения для комплексных амплитуд колебаний в каскадах генератора. Установлено, что в автономной системе наблюдается эффект бистабильности амплитуд. В режиме синхронизации внешним гармоническим сигналом решения укороченных уравнений позволили рассчитать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики синхронных колебаний. Показано, что в полосе удержания синхронных колебаний наблюдаются переходы между бистабильными состояниями. Проанализированы различия частотных характеристик синхронизации классического и двухкаскадного осцилляторов ван дер Поля.

В работе предложена математическая модель канала связи с беспилотным летательным аппаратом и учетом специфики мест размещения наземного пункта связи при определении эффектов рефракции, дифракции и интерференции электромагнитных волн. Сформирована содержательная постановка задачи на основе математической взаимосвязи между энергетическими параметрами первого уравнения передачи и показателями качества (BER) второго уравнения передачи. Основные особенности вычисления параметров первого уравнения состоят в определении правил расчета уровня затуханий, обусловленных влиянием земной поверхности. Расчет затуханий уточнен для случаев удаления беспилотного летательного аппарата от наземного пункта связи в пределах областей прямой видимости, полутени и тени. Второе уравнение передачи базируется на математической модели Райсовского канала связи. В отношении энергетических параметров и выбранного показателя качества связи для сформированной математической модели приведены примеры графических зависимостей при исследовании типовых расчетных задач.

Проблема. Современные мобильные роботизированные комплексы все шире применяются в различных сферах деятельности человека. Все более жесткие требования предъявляются к ним по обеспечению высокой пропускной способности, широкополосности и надежности каналов передачи данных и управления при максимальной удаленности от пункта управления. И, что хотелось бы отметить отдельно, это требование по максимальному снижению себестоимости таких комплексов. Поэтому разработка технологичных, экономически целесообразных антенных систем, обеспечивающих повышение энергетического потенциала радиоканала на интервале роботизированный комплекс – пункт управления является одним из путей решения данной проблемы. Постановка задачи. Требуется разработать механически прочную, технологичную антенну, построенную на базе линзовых структур различной конфигурации из современных диэлектрических материалов, характеризующуюся уменьшенными массогабаритными характеристиками и себестоимостью, которая позволит повысить уровень излучаемой электромагнитной энергии в широкой полосе частот. Цель статьи. Представить разработанную модель несимметричной вибраторной антенны и результаты численного эксперимента. Результат. Конструкция антенны выполнена на металлизированной круглой подложке и представляет собой цилиндр из полистирола с воронкообразным отверстием, внутри которого расположено плечо несимметричного вибратора конической формы. Результаты расчетов показали, что в полосе частот, которая используется для организации прямых широкополосных каналов радиосвязи с роботизированными комплексами, коэффициент усиления изменяется в пределах 5,5-9 дБ, что превосходит по данному параметру часто применяемые штыревые антенны. Рассчитанный коэффициент стоячей волны подтверждает работоспособность разработанной модели антенны в широкой полосе частот. Импедансная характеристика и диаграмма Вольперта – Смита показали предварительный расчетный разброс входного сопротивления антенны от 30 до 95 Ом. Практическая значимость. Предложенная модель антенны обеспечивает технологичность, механическую прочность, низкую себестоимость. Полноазимутальный режим излучения и повышенный коэффициент усиления позволяют спрогнозировать возможность применения данной антенны в составе оборудования канала передачи данных и управления роботизированных комплексов типа беспилотных летательных аппаратов.

Равноконтрастность цветового пространства играет значительную роль при определении цветового различия в системах передачи цвета. Строго равноконтрастными цветовыми пространствами можно считать только те цветовые пространства в которых обеспечиваются равные изменения визуального восприятия цвета при равном изменении координат цвета в данном цветовом пространстве. В настоящее время Международным комиссией по освещению (CIE) принят ряд цветовых пространств называемых равноконтрастными. В статье приведены результаты исследования цветовых пространств, принятых CIE, на равноконтрастность, т. е. на различия в порогах цветоразличения в разных областях цветового локуса. В рамках статьи исследовались такие цветовые пространства, как МКО 1931 (RGB), МКО 1931 (x, y), МКО 1960 (u, v), МКО 1976 (u*, v*), CIE LAB (a*, b*).