Трубопровідна транспортна система (ТТС) України простягається на 45000 км і є п'ятою за протяжністю у світі після США, РФ, Канади, КНР. Цей вид транспорту є найбільш економічним і ефективним длятранспортування рідкого палива, побутового і технологічного газу, нафтохімічних продуктів. Проте незадовільний стан трубопроводів призводить до їх розгерметизації і супроводжується розливом і потраплянням нафтопродуктів у ґрунт, забрудненням поверхневих та ґрунтових вод. Основними причинами такого стану залишаються порушення ізоляційних покриттів та відсутність належного активного захисту від електрохімічної корозії. Дисертація присвячена використанню ефективного та раціонального комплексу методів електрометрії при вивченні впливу геологічного середовища на трубопровідно-транспортну систему України, а саме проведено сучасні дослідження методами: вертикального електричного зондування, вимірами поперечного «градієнта потенціалу» електричного поля, симетричного електричного профілювання.^UUkraine's Pipeline Transportation System is the fifth longest in the world after the United States, Russia, Canada and China and extends for 45,000 km. This type of transport is the most economical and efficient for the transportation of liquid fuel, domestic and process gas, petrochemical products. However, the unsatisfactory condition of pipelines leads to their depressurization and is accompanied by spillage and penetration of petroleum products into the soil, pollution of surface and ground waters. The main reasons for this are damages of insulating covering and lack of proper active protection against electrochemical corrosion. All uppermentioned problems requires more careful monitoring of the technical condition of these facilities, their current and major repairs, increasing the responsibility of economic entities for the maintenance of the gas supply system, oil and petroleum products pipelines in good technical condition. The most common environment for laying main pipelines are soils. Soils contain moisture which is soil electrolyte. Accordingly, the mechanism of main pipelines corrosion refers to electrochemical corrosion. Soil electrolyte contained in its pores "permeates" the soil. Thus, the corrosion of pipelines is significantly affected by soil moisture. Corrosion of pipelines is significantly affected by electrical conductivity, or electrical resistivity of soils. The thesis is devoted to the use of an effective and rational set of electrometry methods in investigation the influence of the geological environment on the pipelinetransportation system of Ukraine, in particular modern researches were performed by different methods: vertical electric sounding, measurements of the transverse "potential gradient" of the electric field, symmetrical electric rofiling.

Дисертацію присвячено вивченню характеристик підводних грунтових масивів, процесів руйнування грунту і визначенню експлуатаційного донного фону при функціонуванні землерийних машин. Встановлено взаємозв'язки між опором грунтів, їх деформаційно-міцнісними властивостями, параметрами динамічного навантаження, геоакустичного зондування і фотопрофілювання морського дна. Розроблено основи теорії гравітаційного зондування і теорії різання підводних грунтів. Створено нові методи і технічні засоби, призначені для ідентифікації робочих процесів глибоководних грунторозробних машин. Впровадження результатів дослідження у виробництво дозволяє скоротити термін створення і підвищити ефективність застосування машин шляхом забезпечення відповідності їх параметрів реальним умовам експлуатації.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження імпульсних генераторів на основі магнетронів з холодним катодом і систематизовано досвід їх застосування у складі радіолокаційних систем для дистанційного зондування навколишнього середовища. Запропоновано феноменологічну модель магнетрона, розроблено й апробовано новий підхід щодо апроксимації вольтфарадних характеристик високовольтних польових транзисторів. Результати моделювання використано у процесі конструювання передавачів для двохчастотного бортового локатора бічного огляду і серії доплерівських метеорологічних радіолокаторів. Удосконалено техніку моделювання імпульсних пристроїв, яку застосовано також для покращення параметрів генератора потужних субнаносекундних імпульсів на основі діодів різким відновленням зворотного опору.

  Скачати повний текст

На підставі дистанційних даних та з використанням методики комплексної інтерпретації матеріалів аерокосмічного зондування вивчено морфоструктуру Поділля. Проведено морфоструктурне дешифрування знімків різного рівня генералізації, а також лінеаментний аналіз та дослідження індикаторів морфоструктур і відповідних їм геологічних структур на ключових ділянках. Вивчено особливості лінійних, лінійно-площинних та площинних морфоструктур Поділля. Особливу увагу приділено морфоструктурам центрального типу. Встановлено, що мофрологічні особливості морфоструктур обумовлені їх внутрішньою будовою, генезисом, глибинністю та успадкованістю на неотектонічному етапі. Доведено, що регіональні та локальні морфоструктури Поділля взаємопов'язані просторово та генетично. Досліджено морфоструктурні передумови нафтогазоносності західної частини Поділля, а також перспективи пошуку інших корисних копалин з використанням дистанційних методів.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі розв'язано актуальну наукову задачу розроблення інформаційної технології експрес-аналізу даних для підвищення ефективності геофізичних досліджень методом зондування становленням електромагнітного поля в ближній зоні та методом природного електричного поля. Розроблено модель тренду часового ряду моніторингових даних у формі поліному третього степеня, що забезпечує усунення шуму, заповнення пропущених даних та дає змогу подати і дослідити подобову динаміку природного електричного поля в точці спостережень. Удосконалено метод побудови моделі геоелектричного розрізу в точці спостережень, який, за рахунок використання асимптотичних формул до польових даних, забезпечує підтримку оперативного прийняття рішень про проведення подальших етапів вимірювань, зменшує час виконання польових робіт та підвищує достовірність досліджень. Удосконалено метод експрес-аналізу моніторингових даних, який, за рахунок інтеграції описової статистики і моделей трендів часових рядів, дає змогу виявити часові діапазони з нетиповим характером поведінки природного електричного поля та імовірною кореляцією зі сейсмічними подіями. Отримала подальший розвиток інформаційна модель структурування польових та моніторингових даних у частині поєднання службової інформації з даними вимірювань у розробленому форматі, що забезпечує можливість їх подальшого аналізу та візуалізації.^UAn actual scientific problem, the development of information technology for express analysis of data is solved in the dissertation for increasing the efficiency of geophysical research by the transient electromagnetic and natural electric field methods. The model of the time series trend for monitoring data was developed in the form of the third degree polynomial which provides to eliminate the effects of noise, to fill the data gaps and allows to show and study the daily dynamics of the natural electric field at the observation point. The method of constructing a geoelectric cross-section model has been further developed, which, by application the asymptotic formulas to the experimental data, provides the support for express decision-making on further measurement steps, reduces fieldwork time, and improves research reliability. The method for express analysis of monitoring data was developed on the base of descriptive statistics and the simulation of time series trends, which allows to detect the time bands with irregular behavior of the natural electrical field and possible correlation with seismic events. The informational model for structuring data of permanent and in field geophysical observations was further developed by combining meta-information with measured data in a frame of developed format which enabled the possibility for their further analysis and visualization.

Вперше одержано явний вигляд В-сплайна п'ятого порядку, його лінійну комбінацію, яка за фактом є локальним поліноміальним сплайном близьким до інтерполяційного у середньому, значення норми й оцінку якості апроксимації. Запропоновано метод субполосної фільтрації та контрастування зображень. Розроблено метод цифрової стабілізації, який покращує якість зображень, спотворених мікрорухом камери фіксації, на 30 - 50 % за статистичною оцінкою залежно від завади. Вдосконалено інформаційну технологію обробки зображень, яку реалізовано в автоматизованій системі "Green Gerbera" та протестовано під час обробки даних, одержаних за дистанційного зондування Землі та зображень поверхневих структур мікропризмових елементів, одержаних за допомогою мікроскопа.

  Скачати повний текст

Об'єкт: процеси забезпечення підтримки прийняття рішень при розробці та впровадженні системи моніторингу поверхневих вод на основі Інтернету речей; мета: підвищення ефективності процесів прийняття рішень пов'язаних з розробкою та використанням системи моніторингу поверхневих вод за рахунок розробки та інтеграції моделей, методів та інформаційних технологій на основі інтернету речей; методи: теорія множин, теорія графів, теорія матриць, принцип субмодулярності, жадібні евристики, метод імітації відпалу, максимізація ентропії, діаграма Вороного, тріангуляція Делоне – для розміщення датчиків та ІоТ пристроїв в системі моніторингу; теорія ймовірностей, методи описової статистики, варіаційні обчислення, кореляційний аналіз – для методології обробки довготривалих даних і аналізу якості водойм; метод головних компонент, факторний аналіз – для визначення набору датчиків в ІоТ-пристроях контролю якості води; SCAI-граф, mashup методологія, технології прототипування, моделі компресійного вимірювання – при створенні інформаційної технології проектування системи моніторингу поверхневих вод на основі ІоТ; новизна: вперше запропоновано метод розташування датчиків, який на відміну від відомих, поєднує технологію розташування на основі ентропії з процедурою ефективного повторного використання датчиків і дозволяє враховувати параметри глибини розташування, метод базується на евристиці з жадібним пошуком, що використовує властивості ентропії щодо максимальності, субадитивності та двозначності, при цьому ентропія визначається як відношення довжини зондування до довжини водотоку і максимізується на мережевий рівень; удосконалено модель мережі ІоТ датчиків, за рахунок компоненти урахування глибини занурення приладів ІоТ, що дозволяє врахувати наявність підводних вузлів і визначати місця розташування поверхневих та підводних вузлів; набула подальшого розвитку технологія обробки даних на основі автоматичного вилучення ознак шляхом застосування методу головних компонент, для вирішення задачі визначення типів датчиків, використовуваних в ІоТ пристроях контролю якості води, що дозволяє виконати обґрунтований вибір параметрів, здатних виявити зміни якості води обмеженою кількістю датчиків; удосконалено методологію обробки довготривалих статистичних даних аналізу якості поверхневих вод, шляхом систематизації процесів комплексного аналізу і прогнозування, що дозволяє сформулювати і реалізувати системний підхід до оцінювання залежностей та взаємного впливу якісних показників стану водойми і факторів, характерних для досліджуваної ділянки, та проводити прогнозування змін гідрохімічних показників вод в довготривалій перспективі; набула подальшого розвитку технологія проектування системи моніторингу поверхневих вод на основі IoT, за рахунок адаптації технології SCAI та mash-методології до задач предметної області, що дозволяє підвищити обґрунтованість прийняття рішень щодо створення базової конфігурації IoT системи, починаючи з ціннісної пропозиції, що є особливо важливим для експертів предметних областей, які не стосуються інформаційних та комунікаційних технологій; результати дослідження: розроблено нові моделі, методи, а також відповідні програмні засоби, які створюють прикладну інформаційну технологію розробки і впровадження ІоТ систем моніторингу водних об'єктів, і дозволять на практиці, додані акти відповідних впроваджень, виконувати моніторинг поверхневих вод в режимі реального часу, з застосуванням запропонованих процесів підтримки прийняття рішень щодо організації системи моніторингу, передачі, зберігання та обробки даних за допомогою IoT, для кращого розуміння джерел різних забруднювачів води, наслідків політики контролю вод та впливу різних речовин у джерелах води; галузь: 12 Інформаційні технології.^UObject: processes of the decision support in the development and implementation of a surface water monitoring system based on the Internet of Things; objective: to increase the efficiency of decision-making processes related to the development and implementation of surface water monitoring system through the development and integration of models, methods and information technology based on the Internet of Things; methods: set theory, graph theory, matrix theory, submodularity principle, greedy heuristics, annealing simulation method, entropy maximization, Voronoi diagram, Delaunay triangulation - for placement of sensors and IoT devices in the monitoring system; probability theory, methods of descriptive statistics, variational calculations, correlation analysis - for the methodology of long-term data processing and analysis of water quality; principal components method, factor analysis - to determine a set of sensors in IoT water quality control devices; SCAI-graph, mashup methodology, prototyping technologies, compression measurement models - when creating information technology for designing surface water monitoring systems based on IoT; novelty: a new method of sensor placement is proposed, which, unlike the known ones, combines entropy-based placement technology with the procedure of efficient sensor reuse and allows to take into account the parameters of location depth, the method is based on greedy search heuristics, which uses the properties of entropy in terms of maximum, subadity and ambiguity, with entropy being defined as the ratio of the length of the probe to the length of the watercourse and maximized to the network level; the model of the IoT sensor network has been improved, due to the component of taking into account the depth of immersion of IoT devices, which allows to take into account the presence of underwater nodes and determine the location of surface and underwater nodes; further developed data processing technology based on automatic feature extraction using the principal component analysis to solve the problem of determining the types of sensors used in water quality control devices IoT, which allows you to reasonably choose parameters that can detect changes in water quality by a limited number of sensors; the methodology of processing long-term statistical data of surface water quality analysis has been improved by systematizing the processes of complex analysis and forecasting, which allows to formulate and implement a systematic approach to assessing the dependences and mutual influence of reservoir quality indicators and factors characteristic of the study area reservoirs and factors characteristic of the study area, and to predict changes in hydrochemical parameters of water in the long run; gained further development IoT-based surface water monitoring technology design has been further developed through the adaptation of SCAI technology and mash methodology to the objectives of the subject area, which allows to increase the validity of decisions on creating a basic configuration of the IoT system, starting from the value proposition, which is especially important. for experts in subject areas not related to information and communication technologies; research results: new models, methods and appropriate software have been developed, which create applied information technology for the development and implementation of IoT monitoring systems of water bodies, and will allow in practice, added confirmations of relevant implementations, to monitor surface water in real time, using the proposed decision support processes to organize the system of monitoring, transmission, storage and processing of data using IoT, to better understand the sources of various water pollutants, the consequences of water control policies and the impact of various substances in water sources; the branch: information technology.

Проведено експериментальні та теоретичні дослідження щодо використання просторово розподілених даних, одержаних за пасивним методом дистанційного зондування Землі з космосу для планування зрошення на пілотних територіях Кам'янсько-Дніпровського району Запорізької області та Джанкойського району Автономної Республіки Крим. Розвинуто науково-методичні засади інформаційного забезпечення планування зрошення на базі розробки методики наземних спостережень у разі планування зрошення, удосконалення формули визначення прогнозованого врожаю сільськогосподарських культур за спектральним розподілом, проведення просторового аналізу стану природних агромеліоративних систем за космічними знімками, з'ясування необхідності, достатності та послідовності використання даних космічних знімків, розробки методу використання просторово розподілених даних у плануванні зрошення. Запропонований метод може бути використаний як складова інформаційно-обчислювальних систем оперативного, довгострокового та стратегічного планування зрошення.

  Скачати повний текст

У результаті дослідження запропоновані науково обґрунтовані рекомендації з розробки моніторингу використання земель об'єктів природно-заповідного фонду регіонів.Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному:вперше:- розроблена аналітично діагностична система, яка включає локальний, системний та інтегральний рівні, де формуються чинники визначення рівня використання земель об'єктів природно-заповідного фонду регіонів на основі моделей, що дозволяє перманентно відстежувати їх зміни для реалізації методу інтегральної оцінки;удосконалено:- визначення поняття «моніторинг земель об'єктів природнозаповідного фонду регіонів», відмінною рисою якого є врахування сукупності правових, конструктивних, комплексних, організаційних, функціональних та інструментальних напрямів, що дозволило сформувати інформаційно-аналітичне й просторове забезпечення щодо стану та рівня використання земель об'єктів природно-заповідного фонду на регіональному рівні на основі застосування методів математичного моделювання, що створює кількісну основу для перманентного відстеження та контролю за використанням об'єктів природно-заповідного фонду;- інформаційно-аналітичне забезпечення моніторингу використання земель об'єктів природно-заповідного фонду регіонів на основі застосування аналітичних й методів експертних оцінок, математичного моделювання й нейронних мереж, сучасного інструментарію геоінформаційного та геодезичного забезпечення, дистанційного зондування земель, результатів космічних зйомок. Розробка інформаційно-аналітичного забезпечення, на відміну від наявних, здійснюється за результатами застосування методу інтегральної оцінки, що дозволило виокремити домінуючи науковообґрунтовані рекомендації підвищення рівня використання земель екомережі;- метод інтегральної оцінки рівня використання земель об'єктів природно-заповідного фонду регіонів, який, на відміну від існуючих, базується на аналітично діагностичній системі визначення чинників, методах оцінки аналітичних і якісних показників, локальних, системних й інтегральній моделях, що дозволило сформувати кількісне підґрунтя прийняття рішень щодо рівня використання земель; дістало подальшого розвитку:- математичне моделювання процесів формування та використання земель об'єктів природно-заповідного фонду регіонів на основі встановлення зв'язків між системними чинниками розробки інформаційно-аналітичного забезпечення і рівнем раціонального використання й охорони природних ресурсів та інтегральним показником рівня використання земель об'єктівприродно-заповідного фонду шляхом застосування методу кореляційнорегресійного аналізу, що надає можливості побудувати моніторингові геоінформаційні карти;- науково обґрунтовані рекомендації формування інформаційноаналітичного моніторингу використання земель об'єктів природнозаповідного фонду регіонів на основі результатів оцінки їх рівня та моделювання, що, на відміну від існуючих, дозволило виокремити напрями підвищення рівня використання земель об'єктів природно-заповідного фонду на регіональному рівні.Теоретичні результати та методичні положення доведені до рівня конкретних пропозицій і методичних розробок для підвищення рівня використання земель об'єктів природно-заповідного фонду регіонів.^UAs a result of the research, scientifically substantiated recommendations for the development of monitoring of land use of objects of the ecological network of regions are offered.The scientific novelty of the obtained results is as follows:for the first time:- developed analytical diagnostic system, which includes local, systemic and integrated levels, which form factors for determining the level of land use of the ecological network of regions based on models, which allows you to permanently monitor their changes to implement the method of integrated assessment;improved:− definition of the concept of "monitoring of lands of objects of the ecological network of regions", the distinguishing feature of which is taking into account a set of legal, constructive, complex, organizational, functional and instrumental directions, which allowed to form information-analytical and spatial support on the state and level of land use eco-network at the regional level basedon the application of mathematical modeling methods, which creates a quantitative basis for permanent tracking and control over the use of eco-objects food;− information and analytical support for monitoring the land use of the ecological network of regions based on the use of analytical and expert assessment methods, mathematical modeling and neural networks, modern tools of geoinformation and geodetic support, remote sensing of land, the results of space surveys. The development of information and analytical support, in contrast to the existing ones, is based on the results of the application of the method of integrated assessment, which allowed to single out the dominant scientifically sound recommendations for increasing the level of land use of the ecological network;− method of integrated assessment of land use of ecological network of regions, which, unlike existing ones, is based on analytical diagnostic system for determining factors, methods of assessing analytical and qualitative indicators, local, systemic and integrated models, which allowed to form a quantitative basis for decision-making level of land use;received further development:− mathematical modeling of processes of formation and use of lands of objects of an ecological network of regions on the basis of establishment of communications between system factors of development of information and analytical maintenance and level of rational use and protection of natural resources and an integrated indicator of level of use of lands of objects regression analysis,which provides opportunities to build monitoring geoinformation maps;− scientifically substantiated recommendations for the formation of information and analytical monitoring of land use of ecological networks of regions based on the results of assessment of their level and modeling, which, in contrast to existing ones, allowed to identify areas of land use of ecological networks at the regional level.Theoretical results and methodological provisions have been brought to the level of specific proposals and methodological developments to increase the level of land use of the ecological network of regions.

Вперше для потреб пластичної хірургії запропоновано використовувати фізичний метод електричного зондування та формування викликаної різниці потенціалів з метою визначення товщини шкіри людини. Обгрунтовано математичну модель викликаної різниці потенціалів у вигляді лінійного випадкового процесу. Сформульовано та одержано результат розв'язку стохастичної змішаної краєвої задачі математичної фізики для визначення товщини шкіри людини. Одержано математичну залежність між товщиною шкіри та викликаною різницею потенціалів у вигляді градуювальної кривої. Обгрунтовано структурну схему та створено дослідний зразок інформаційно-вимірювальної системи (ІВС) для визначення товщини шкіри людини на базі використання давача, що реалізує метод електричого зондування, досліджено метрологічні характеристики системи. Результати імітаційних досліджень, впровадження дослідного зразка ІВС до клінічної практики підтвердили ефективність запропонованого наукового підходу, та створеної на його базі ІВС, для визначення товщини шкіри людини.

  Скачати повний текст

Установлено основні властивості акусто-іоносферних збурень (АІЗ) природного та техногенного походження та визначено радіофізичні методи дистанційного зондування іоносфери, потенційно придатні для виявлення зазначених збурень наземними засобами. Розвинуто новий підхід до фізичного моделювання іоносферних збурень, який грунтується на використанні наземного керованого акустичного випромінювача й інформаційно-вимірювального комплексу. Розроблено, створено та досліджено такий високочутливий комплекс на базі декаметрового радіотелескопа УРАН-3. На підставі результатів проведених теоретичних досліджень і експериментальної апробації інформаційно-вимірювального комплексу шляхом натурного моделювання процесів літосферно-іоносферної взаємодії виявлено характерні інформаційні ознаки сигналів, яких одержано у процесі дистанційного акусто-електромагнітного зондування іоносфери внаслідок взаємоді зондувальних радіохвиль з модифікованою акустичними хвилями областю іоносфери за рахунок ефектів відбиття, розсіяння або проходження радіохвиль. Розвинуто метод діагностики іоносфери, який дозволяє виявляти й ідентифікувати АІЗ на базі динамічного інформаційного еталону відгуку іоносфери на штучне акустичне збурення, що відкриває, зокрема, перспективи створення системи виявлення сейсмо-іоносферних передвісників високоенергетичних літосферних явищ.

  Скачати повний текст

Вперше сформульовано та реалізовано методологічні принципи побудови комп'ютерної технології геологічної інтерпретації геофізичних даних, яка грунтується на єдиній моделі багатокомпонентного анізотропного тріщинуватого геологічного середовища, природним атрибутом якого є напружено-деформований та термопружний стани. Створено базу даних геолого-геофізичної інформації, яку інтегровано у програмний комплекс. Розроблено алгоритм математичного моделювання ефективних термопружних властивостей багатокомпонентного анізотропного тріщинуватого геологічного середовища. Створено та апробовано ітераційний алгорим, що забезпечує стійке вирішення задачі інверсії даних сейсмоакустики. Запропоновано комп'ютерну технологію визначення мінералогічного складу та тріщинуватості за даними сейсмоакустичних досліджень. Вперше проведено кількісну оцінку мінералогічного складу та тріщинуватості континентальної земної кори Кіровоградського блоку Українського щита за даними ультразвукових спостережень на зразках керну глибоких свердловин, акустичного каротажу, вертикального сейсмічного профілювання та глибинного сейсмічного зондування. Визначено пружні постійні та функції розподілу орієнтації породотвірних мінералів океанічної верхньої мантії за даними азимутальної сейсмічної анізотропії.

  Скачати повний текст

У дисертації викладено результати комплексного дослідження агроекологічного стану чорноземів типових Правобережного Лісостепу в умовах просторової неоднорідності ґрунтового покриву Відокремленого підрозділу Національного університету біоресурсів і природокористування України «Навчально-дослідного господарства Великоснітинське імені О. В. Музиченка», безпосередньо в межах агроекосистем дослідних полів на западинах з різними фітоценозами: пшениця озима, люцерна на зелений корм (3 роки вирощування)та ячменю ярого з використанням польових, лабораторних та методів дистанційного зондування Землі (аналізу космічних знімків). На прикладі біоценозу люцерни показано, що для западин умови зволоження ґрунту мають свою специфічність і вони можуть кардинально змінюватися у посушливий період вегетаційного періоду року – на дні западин запаси вологи можуть бути меншими, ніж на рівнинній частині поля і відновлювати свій типовий режим після опадів. Дослідження врожайності люцерни показали, що для западини «№ 1» врожайність знижується в напрямку від схилу до рівнинної ділянки. На дні западини не отримано врожайність культури у порівнянні з ділянкою на схилі, де вона становила 119,4 ц/га, та на рівнині поля – 99,4 ц/га, за середньої врожайність люцерни у господарстві 105,8 ц/га. Використання сучасних засобів безпілотних літальних апаратів та дистанційного зондування Землі надало можливість обґрунтувати та розробити наукове положення щодо впливу водного режиму чорноземів типових Правобережного Лісостепу України у межах понижень рельєфу (западин) на агроекологічний стан ґрунтів і фітоценозів за вегетаційний період, продуктивність сільськогосподарських культур (пшениця озима, ячмінь ярий, люцерна) і розробити комплексний підхід з вивчення проблеми продуктивності агроекосистем.^UThe dissertation work presents the results of a comprehensive study of the agroecological state of typical chernozems of the Right-Bank Forest-Steppe in conditions of spatial heterogeneity of the soil cover of the NULES of Ukraine separated subdivision “Velikosnitinske research farm named after O. V. Muzychenko", directly to the agroecosystems of research fields in depressions with various phytocenoses: winter wheat, alfalfa for green forage (3 years of cultivation) and spring barley using field, laboratory and remote sensing methods (analysis of space images). Using the biocenosis of alfalfa as an example, it has been shown that soil moisture conditions for depressions have their own specificity and they canchange dramatically during the dry season of the growing season – at the bottom of the depressions, moisture reserves can be less than on the plain part of the field and restore their typical regime after precipitation. The study of the yield of alfalfa showed that for the depression "№ 1" the yield decreases in the direction from the slope to the flat area. At the bottom of the depression, the yield of the crop was not obtained in comparison with the plot on the slope, where it was 119.4 c/ha, and on the plain of the field – 99.4 c/ha. With an average yield of alfalfa on the farm 105.8 c/ha. The use of modern UAV and remote sensing means made it possible to substantiate and develop a scientific position on the influence of the water regime of typical chernozems of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine within the relief depressions (potholes) on the agroecological state of soils and phytocenoses during the growing season, the productivity of agricultural crops (winter wheat, spring barley, alfalfa) and to develop an integrated approach to study the problem of agroecosystem productivity.

Об'єкт дослідження - процес визначення параметрів метеоутворень інтегрованою мережею РЛЗ системи метеорологічного обслуговування авіації; мета дослідження - підвищення точності визначення параметрів метеоутворень та достовірності прогнозування небезпечних явищ природи радіотехнічними засобами системи метеорологічного обслуговування авіації; методи дослідження – методи теорії складних систем, теорії та техніки цифрової обробки сигналів на тлі завад, математичного апарату теорії матриць, теорії ймовірностей і математичної статистики, теорії та техніки адаптивних решітчастих фільтрів; результати – вирішена науково-технічна проблема точного визначення параметрів метеоутворень радіотехнічними засобами в умовах складної сигнально-завадової обстановки та високих вимог до якості метеорологічного обслуговування авіації шляхом створення мережі метеорадіолокаторів та нових алгоритмів, що функціонують в умовах апріорної невизначеності завад; новизна - вперше запропонована концепція створення інтегрованої мережі радіолокаційних метеорологічних спостережень, яка відрізняється від існуючої додаванням до цивільних метеорадіолокаторів радіолокаційних станцій військового призначення з вбудованими метеоканалами та спільним їх використанням для створення суцільного метеорологічного поля над територією України. Набули подальшого розвитку адаптивні методи визначення параметрів метеоутворень радіотехнічними засобами, а саме: вперше отримані закони розподілу похибок оцінок параметрів відбиттів від метеоутворень, які забезпечили аналітичне порівняння методів оцінювання параметрів відбиттів від метеоутворень та дозволили створити нові методи з покращеними властивостями; вперше запропонований метод оцінювання середньої доплерівської швидкості метеоутворень, в якому високоточні оцінки швидкості з малим інтервалом однозначності виміру швидкості комбінуються з менш точною оцінкою, але з великим діапазоном однозначності, що дозволяє адаптувати діапазон вимірювань до можливих радіальних швидкостей метеоутворень та зменшити похибку оцінки швидкості від двох до двадцяти разів; вперше запропонований метод вимірювання ширини доплерівського спектра швидкостей метеоутворень при довільних інтервалах зондування, в якому використовується інформація про середню радіальну швидкість метеоутворень, що зменшує помилку вимірювання в середньому від двох до десяти раз та усуває фізично неіснуючі значення оцінок ширини доплерівського спектра швидкостей метеоутворень. Набула подальшого розвитку теорія і техніка спектрального аналізу випадкових процесів з неперервними енергетичними спектрами, а саме: запропоновано новий критерій “розділення-відтворення" спектрів, який відслідковує похибки між спектральними функціями методів спектрального аналізу і справжнім спектром в околиці його вершини, що дозволяє більш повно визначати потенційні можливості методів спектрального аналізу; вперше аналітично визначені потенційні можливості методів по відтворенню спектрів метеоутворень за відомим та новим критеріями, що дозволило визначити методи, які можуть бути основою для створення нових з підвищеною точністю відтворення спектру; вперше проведено статистичний аналіз ефективності методів по відтворенню спектрів метеоутворень в умовах параметричної апріорної невизначеності, обґрунтувати рекомендації для реалізації ”граничних” переваг параметричних методів у порівнянні з непараметричними. Удосконалена процедура точного оцінювання параметрів метеоутворень в умовах дії пасивних завад різного фізичного походження, а саме: запропонована процедура оцінювання параметрів метеоутворень на тлі завад від місцевих предметів, яка адаптивно враховує інформацію про склад вхідної суміші корисного сигналу та завади, що забезпечує більш, ніж у двічі вищу точність оцінок параметрів метеоутворень у порівнянні з точністю оцінок, яка отримується відомими процедурами оцінювання; запропоновано метод виявлення-розпізнавання вибірок пасивних завад штучного походження з подальшим їх вилученням з навчаючої вибірки, що дозволяє знизити вплив цих завад на рівень похибок оцінок параметрів відбиттів від метеоутворень. Вперше для метеолокаторів запропонована спрощена комбінована система виявлення нешумливих рухомих точкових цілей на тлі зовнішніх активних завад з одночасною пеленгацією їх джерел за допомогою єдиного фільтра з трикутною матрично-імпульсною характеристикою, що приблизно вдвічі спрощує обробку. Вперше для метеоканалів військових радіолокаційних засобів запропонована уніфікована система первинної міжперіодної обробки метеосигналів, яка базується на використанні адаптивних решітчастих фільтрів, і забезпечує компактність системи міжперіодної обробки, високу точність виміру параметрів метеоутворень та менші обчислювальні витрати; ступінь впровадження – в підприємстві “НВК ”Іскра”, в Науково-дослідному інституті радіолокаційних систем “Квант-Радіолокація”, в навчальному процесі Харківського національного університету радіоелектроніки; галузь використання – телекомунікації та радіотехніка.^UObject research – process definition parameters meteo creation by integrated net radar means system meteorological service aviation ; purpose research – increase accuracy definition parameters meteo creation and certainty prediction dangerous phenomena nature radio engineering means system meteorological service aviation; methods research – methods theory difficult system, theory and technics processing signals among obstacles , mathematical apparatus theory matrix, theory probability and mathematical statistics , theory and technics adaptive lattice filters ; results – decided scientific problem exact definition parameters meteo creation by radar means in difficult condition signal-jamming situation and high requirements to the quality meteorological service aviation by routine create net meteoradiolocators and new algorithms that are functioning in conditions a priori uncertainty obstacle; novelty- first suggested concept create integrated net radar(system) meteorological observations which different from existing by adding to civilians meteoradiolocators radar (system) stations military assignment with built-in meteo channels and common their using for create full meteorological field above territory of Ukraine. Acquired futher development adaptive methods definition parameters meteo creation radio engineering means namely: first received laws distribution error estimation parameters reflection from meteo creation which provided analytical comparison methods evaluation parameters reflection from meteo creation and allowed create new methods with improved properties ; for the first time suggested method evaluation average Doppler speed meteo creation where highly accurate estimations speed with small interval uniqueness measurement speed combined with a less accurate estimate but with great range uniqueness what allow adapt range measurements to possible radial speed meteo creation and decrease error estimate speed from two to twenty times; for the first time suggested method definition widths Doppler spectrum speed meteo creation at arbitrary intervals sounding where is using information about average radial speed meteo creation what less mistake definition in the middle from two to ten times and eliminates physically non-existent values estimate widths Doppler spectrum speed meteo creation. Acquired futher development theory and technics spectral analysis random processes with continuos energy spectrums namely: suggested new criterion ‘separation-playback' spectrums which following errors between spectral functions methods spectral analysis and authentic spectrum in his top what allow more full definition potential opportunities methods spectral analysis ; for the first time analytically are defined potential opportunities methods about playback spectums meteo creation of the famous and new criterions what allowed defined methods which can to be basics for create new with increase accuracy playback spectrum ; for the first time conducted statistical analysis effective methods on playback spectums meteo creation in conditions parametric a priori uncertainty , justify the recommendations for realize the marginal benefits parametric methods in the compared with asymmetrical ones . A new procedure precisely valuation parameters meteo creation in the conditions action passive obstacle different physically origin namely: suggested procedure valuation parameters meteo creation against of the background of the obstacles from local things which adaptive takes into account information about composition input mixtures cinnamon signal and obstacles what provided more than in the twice higher accuracy estimates parameters meteo creation in compared with accuracy estimates which receive famous procedures valuation a method of detecting and recognizing samples of passive noise of artificial origin with their subsequent removal from the training sample is proposed, which allows to reduce the influence of these noise on the level of errors in the estimation of the parameters of the reflections from the weathering. For the first time, for meteorolocators, a simplified combined system for detecting noisy moving point targets against external active interferences with simultaneous direction finding of their sources by a single filter with a triangular matrix-pulse characteristic is proposed, which doubles the processing. For the first time, a unified system of initial inter-periodic processing of meteorological signals, based on the use of adaptive lattice filters, and provides compactness of the system of inter-period processing, high accuracy of measurement of parameters of meteorological formation and less; degree of implementation - in the enterprise "NVK" Iskra ", in the Research Institute of radar systems" Quant-Radar ", in the educational process of Kharkiv National University of Radio Electronics; field of use - telecommunications and radio engineering.

Проведено системний порівняльний аналіз сукупного впливу недосконалостей елементів поляриметра й особливостей реалізації методу вимірювання на величини індивідуальних похибок визначення параметрів Стокса й елементів матриці Мюллера. Розроблено нову модель поляриметричних вимірювань, яка базується на принципі адаптивного синтезу характеристичної матриці вимірювального рівняння залежно від фізичних особливостей даного середовища й умов експерименту. Створено програмно-апаратний комплекс, який реалізує в межах методу послідовного зондування розроблену методику адаптивних поляриметричних вимірювань.

  Скачати повний текст

Об'єкт дослідження: стробоскопічне перетворення електричних імпульсів нано- та субнаносекундної тривалості. Мета: виявлення фізичних закономірностей процесу стробоскопічного перетворення електричних імпульсів нано- та субнаносекундного діапазонів тривалості й використання цих закономірностей для зниження загального рівня шумів, приведених до входу приймальної системи, і розширення динамічного діапазону НШС імпульсних радіолокаційних систем. Методи: математичне моделювання і розрахунки процесів перетворення імпульсних сигналів та експериментальні методи верифікації теоретично отриманих закономірностей. Теоретичні і практичні результати, наукова новизна: досліджено вплив тривалості вибірки, аналогового накопичення, нестабільності синхронізації (джитера) на перехідну характеристику (смугу робочих частот), шумові характеристики, коефіцієнт передачі стробоскопічного перетворювача з неповним зарядом накопичувальної ємності; виявлено, що керована зміна тривалості вибірки і, як наслідок, управління шириною робочої смуги частот стробоскопічного приймача відеоімпульсного радіолокатора, дозволяє змінювати динамічний діапазон приймача, підвищуючи його чутливість і оптимізуючи комплекс параметрів усього радіолокатора, пов'язаних із його роздільною здатністю; вперше запропоновано метод стробоскопічного перетворення зі змінюваною тривалістю вибірки, що дозволило розширити динамічний діапазон стробоскопічного приймача; отримав подальший розвиток метод аналогового накопичення для приймачів стробоскопічного типу; удосконалено метод визначення нестабільності синхронізації за амплітудними помилками для стробоскопічних перетворювачів, що працюють в режимі з неповним зарядом накопичувальної ємності; запропоновано та апробовано в георадіолокаційній системі метод адаптації параметрів стробоскопічного перетворення, що підвищило ймовірності виявлення підповерхневих об'єктів з близькими до середовища електрофізичними параметрами, а також дозволило за результатами зондування відновити просторовий розподіл діелектричної проникності та провідності середовища і визначити товщину шарів дорожнього одягу з високою точністю. Практичне значення: розроблені методи адаптованого стробоскопічного перетворення розширюють динамічний діапазон стробоскопічних приймачів і, тим самим, сприяють підвищенню точності результатів НШС імпульсних радіолокаційних вимірювань. Сфера використання: для конструювання НШС імпульсних радіолокаторів різного призначення, для дослідників і розробників радіолокаційної апаратури цього класу.^UObject of the study: a stroboscopic conversion of electrical pulses of nano- and subnanosecond duration. Objective: to identify the physical laws of the process of stroboscopic conversion of electric pulses of nano- and subnanosecond duration ranges and use this knowledge to reduce the total noise level at the input of the receiving system expand the dynamic range of UWB impulse radar systems. Methods: both mathematical simulations with calculations of pulse signal conversion processes and experimental methods of verifying theoretically obtained regularities are used in work. Theoretical and practical results, scientific novelty: the influence of sample width, analog accumulation, synchronization instability (jitter) on the transient response (operating frequency band), noise characteristics, the transmission coefficient of a stroboscopic converter with an incomplete charge of the storage capacitance is studied; it is founded that a controlled change in the sampling width and, thus, control of the working bandwidth of the stroboscopic ground penetrating radar (GPR) receiver allows changing the dynamic range of the radar receiver, increasing its sensitivity and optimizing the set of parameters of the entire GPR related to its resolution; for the first time, the method of stroboscopic conversion with variable sample width has been proposed that allowed expanding the dynamic range of the stroboscopic receiver; the method of analog accumulation for stroboscopic receivers was further developed; the method of determining the instability of synchronization by amplitude errors, based on the analysis of errors of the converted signal, is improved; the method for adapting stroboscopic conversion parameters in a GPR system is proposed and tested that increased the detecting probability of subsurface objects with electrophysical parameters close to the environment and allowed restoring the spatial distribution of permittivity and conductivity of the medium by probing and, also, allowed determining the thickness of pavement layers with high accuracy. Practical significance: the developed methods of adaptable stroboscopic conversion expand the dynamic range of stroboscopic receivers and, thus, increase the accuracy of UWB impulse radar measurements. Scope of application: designing UWB impulse radar for various purposes for researchers and developers of this class radar equipment.

Проаналізовано методи і алгоритми обробки відбитих радіолокаційних сигналів під час зондування шаруватих середовищ з метою визначення їх товщини. Головним критерієм оцінки якості обробки прийнято точність вимірювання. За допомогою розробленої імітаційної моделі радіолокаційної станції прониклого зондування (РЛСПЗ) проведено дослідження прямого цифрового, різницевого, інверсного, кепстрального, авторегресійного методів інтерпретації відбитих сигналів. Наведено характеристики точності контактного способу вимірювання товщини середовища та дистанційного способу з особливостями орбітального варіанта РЛСПЗ. Доведено адекватність імітаційної моделі на підставі порівняльного аналізу обробки реальних сигналів, відбитих від морських льодів, отриманих під час польотних випробувань в Арктиці промислового вимірювача "Аквамарин", діапазон вимірюваних товщин якого встановлено.

  Скачати повний текст

Дана дисертація присвячена вивченню хвильових варіацій концентрації електронів в F-області іоносфери в характерні геофізичні періоди, а також аперіодичних і квазіперіодичних збурень в іоносфері, викликаних сонячними затемненнями, польотом і вибухом Челябінського метеороїда, впливом потужного радіовипромінювання, віддаленої на тисячі кілометрів потужної радіосистеми.Для спостережень за станом іоносфери в дисертації використовується найпоширеніший у світовій практиці радіофізичний метод вертикального зондування іоносфери. Для аналізу результатів спостережень використовувалися методи математичної статистики та статистичної радіофізики, а також системний спектральний аналіз, в основу якого покладені віконне перетворення Фур'є, адаптивне перетворення Фур'є, а також вейвлет-перетворення. Досліджена реакція концентрації електронів F-області іоносфери на сонячні затемнення 4 січня 2011 р. і 20 березня 2015 р. над м. Харків, а також над Європою. Досліджена реакція концентрації електронів F-області іоносфери на падіння Челябінського метеороїда 15 лютого 2013 р. Досліджена реакція іоносфери на вплив на неї потужного радіовипромінюванням радіотехнічної системи, віддаленої від місця спостереження на відстань близько 1000 км. Досліджені добово-сезонні варіації концентрації електронів у максимумі шару F2 іоносфери в періоди росту та спаду сонячної активності. Встановлено основні параметри збурень, викликаних сонячними затемненнями, падінням Челябінського метеороїда і потужним радіовипроміненням.^UThis dissertation is dedicated to the study of wave variations in the electron density in the F-region of the ionosphere in main geophysical periods, as well as aperiodic and quasiperiodic disturbances in the ionosphere caused by solar eclipses, flight and the explosion of the Chelyabinsk meteoroid, by the influence of powerful radio transmission, spaced by thousands kilometers from a powerful radio system.In order to observe the state of the ionosphere the radiophysical method of vertical sounding of the ionosphere in the dissertation was used. For the analysis of the results of observations, methods of mathematical statistics and statistical radio physics were used, as well as system spectral analysis, based on the windowing Fourier transform, adaptive Fourier transform, and also wavelet transform.Was research of the reaction of the electron concentration of the F-region of the ionosphere to the solar eclipse on January 4, 2011 and March 20, 2015, over Kharkiv, and over Europe. Research of the reaction of the electron density F-region of the ionosphere at the fall of the Chelyabinsk meteoroid February 15, 2013. Research of the ionosphere reaction at the powerful radio transmission of the radio engineering system spaced from the observation site at a distance of about 1000 km. Research of diurnal and seasonal variations of the electron density at the ionospheric F2-peak during periods of growth and decline of solar activity. The main parameters of disturbances caused by solar eclipses, the falling of the Chelyabinsk meteoroid and powerful radio transmission are determined.

Вивчено причини виникнення та характеристики компактних імпульсних перешкод (КІП) на зображеннях, прийнятих з супутників, розроблено узагальнену модель КІП і створено необхідні тестові моделі супутникових зображень. Досліджено можливість удосконалення "м'яких" морфологічних фільтрів для усунення КІП на супутникових зображеннях дистанційного зондування (ДЗ). Розглянуто різні підходи до даного удосконалення з урахуванням можливості наступної постобробки з метою усунення залишкових флуктуаційних завад. Проаналізовано здатність фільтрів одночасно заглушувати флуктуаційний шум і зберігати текстурну інформацію, обгрунтовано вибір найкращого фільтра з метою використання у запропонованому трикомпонентному нелінійному локально-адаптивному фільтрі з "жорстким" переключенням, що використовує запропонований передфільтраційний класифікатор з трьома станами. Запропоновано метод обробки багатоканальних зображень ДЗ з різними завадовими ситуаціями в каналах на базі модифікованого векторного сигма-фільтра. Обгрунтовано доцільність застосування цього методу для підвищення надійності інтерпретації багатоканальних радіолокаційних зображень (РЛЗ). просторово-структурну інформацію. Подано гібридні списочно-гістограмні алгоритми, що дало змогу підвищити швидкодію ФПС у всьому діапазоні типових розмірів апертур фільтрів за умов завадових ситуацій, що є характерними для РЛЗ.

  Скачати повний текст

Висвітлено підвищення ефективності функціонування доменних печей великого об'єму на підставі оперативного керування відсівом дрібної фракції компонентів шихти за рахунок регулювання товщини їх шару в процесі грохочення у взаємозв'язку зі швидкістю сходу матеріалу на колошнику. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження процесів формування порцій шихти та визначення рівня засипу шихти на колошнику показали, що є можливість підвищення ефективності відсіву дрібних фракцій матеріалу за рахунок збільшення часу його насівання. Зазначено, що радарне зондування забезпечує оперативну оцінку зміни рівня засипу в кожен момент часу. Розроблено та введено в промислову експлуатацію на ВАТ "Арселор Міттал Стіл Кривий Ріг" алгоритм обробки сигналів радіолокатора та визначення епюр відносних швидкостей сходу шихти по двох діаметрах колошника. Встановлено взаємозв'язок між прогнозованою висотою шару матеріалу, що транспортується по грохоту, кількістю матеріалу, що залишилася, до набору дози у вагову воронку, прогнозованими часом закінчення дозування матеріалу та часом досягнення шихтовим матеріалом заданого рівня під час його опускання в доменній печі, об'ємною масою матеріалу, що транспортується, а також параметрами та кількістю грохотів, що працюють на одну вагову воронку. Проведено математичне моделювання адаптивної системи керування ефективністю грохочення матеріалу, яка в оперативному режимі оперативно регулює ефективність відсіву некондиційної фракції залежно від зміни швидкості сходу матеріалів наколошнику, що дозволяє забезпечити піч в періоди "тихого ходу" якіснішою до гранулометричного складу сировиною, а також призведе до зменшення технологічного навантаження на агрегати шихтоподачі.

  Скачати повний текст