Дослідження атмосферного оптичного каналу зв’язку в складі системи управління мостовим краном сховища радіоактивних відходів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЧермалих, Олександр Валентинович
dc.contributor.authorМугенов, Даніїл Джалільович
dc.contributor.authorChermalykh, Alexandr V.
dc.contributor.authorMuhenov, Daniil D.
dc.date.accessioned2021-01-26T12:58:52Z
dc.date.available2021-01-26T12:58:52Z
dc.date.issued2020
dc.descriptionЧермалих, О. В. Дослідження атмосферного оптичного каналу зв’язку в складі системи управління мостовим краном сховища радіоактивних відходів = Investigation of the atmospheric optical communication as a part of the bridge crane control system of the radioactive waste storage / О. В. Чермалих, Д. Д. Мугенов // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2020. – № 2 (14). – С. 46–57.uk_UA
dc.description.abstractАнотація. У статті розглянуто структуру атмосферного оптичного каналу зв’язку системи управління електроприводами мостового крана сховища радіоактивних відходів. Критерієм якості атмосферного оптичного каналу зв’язку є коефіцієнт бітових помилок: чим нижчий коефіцієнт бітових помилок, тим надійніша передача даних. Розглянуто вплив факторів, що збільшують коефіцієнт бітових помилок, таких, як: не безкінечно вузька діаграма спрямованості випромінювача передавача, шум, іонізуюче випромінювання, природна деградація емісії лазера передавача, ослаблення випромінювання в атмосфері. Переміщення мосту крана в дальнє положення призводить до збільшення коефіцієнту бітових помилок оптичного каналу зв’язку. Тому зростає імовірність недостовірної передачі команд із пульта управління на контролер керування електроприводами. В умовах роботи з потенційно небезпечними вантажами (блоки радіоактивних відходів) помилка може призвести до аварійної ситуації. Метою роботи є дослідження факторів, що сприяють збільшенню коефіцієнта бітових помилок, та розробка демодулятора для підвищення якості атмосферного оптичного зв’язку за допомогою програмного зменшення коефіцієнта бітових помилок. Методика. Для досягнення поставленої мети вважається доцільним використання штучних нейронних мереж у структурі демодулятора. Модель атмосферного оптичного зв’язку побудована в Matlab Simulink. Проведено синтез, навчання та тестування штучних нейронних мереж. Результати. Отримано і досліджено моделі атмосферного оптичного зв’язку із традиційним та нейромережевими демодуляторами. Виявлено, що застосування штучної нейронної мережі прямого поширення із затримками входу дає змогу знизити коефіцієнт бітових помилок на усьому дослідженому діапазоні відношення сигнал/шум, у той час як ймовірнісна мережа демонструє найнижчий коефіцієнт бітових помилок лише в діапазоні від 0 до 0,7 дБ. Запропоновано вдосконалення конструкції демодулятора приймача, що дає змогу застосовувати атмосферний оптичний канал керування електроприводами мостового крану в умовах підвищеної радіації. Наукова новизна. Для покращення якості каналу управління електроприводом мостового крана були досліджені демодулятори на основі дев’яти типів штучних нейронних мереж. У цій статті розглянуто два типи нейромережевих демодуляторів, які дозволили зменшити коефіцієнт бітових помилок. Практична значимість. Запропоновано вдосконалення атмосферного оптичного каналу зв’язку системи управління електроприводами мостового крану сховища радіоактивних відходів. Розроблений нейромережевий демодулятор дає змогу використовувати оптичний канал управління в умовах підвищеної радіації.uk_UA
dc.description.abstract1Abstract. The article considers atmospheric optical communication structure of the bridge crane electric drive control system of the radioactive waste storage. The criterion for the quality of atmospheric optical communication is bit error rate: the lower bit error rate, the more reliable the data transmission. The effect of factors that increase bit error rate, such as beam divergence, noise, ionizing radiation, natural degradation of laser emissions, attenuation of radiation in the atmosphere are considered. Moving the crane bridge to the far position leads to optical communication channel bit error rate increasing. Therefore, the probability of inaccurate transmission of commands from the control panel to the controller of electric drives increases. In the conditions of work with potentially dangerous cargoes (radioactive waste) the mistake can lead to an emergency situation. Purpose. The aim is to investigate the factors that contribute to the increase in the bit error rate and to develop demodulator to perform atmospheric optical communication quality enhancement through reducing bit error rate in a software way. Methodology. To achieve this goal, the use of artificial neural networks in the demodulator structure is considered appropriate. The atmospheric optical communication model is built in Matlab Simulink. Synthesis, training and testing of artificial neural networks were performed. Results. The atmospheric optical communication models with conventional and neural network demodulators are received. Exploration of neural networks demodulators models demonstrates that the use of a feed forward network with an input delay can reduce bit error rate over the entire range of signal-to-noise ratio. Probablistic neural network performs the lowest bit error rate in the signal-to-noise ratio range from 0 to 0.7 dB. Scientific novelty. In order to improve the quality of bridge crane electric drive control channel, demodulators based on nine types of artificial neural networks were investigated. Two neural network demodulators which allowed to reduce the bit error rate are considered in this article. The bridge crane electric drives optical control channel models with conventional and neural network demodulators are compared. Practical significance. The improvement of the bridge crane electric drives atmospheric optical control channel is proposed. The developed neural network demodulator allows the use of an optical control channel in conditions of increased radiation.uk_UA
dc.identifier.issn2409-3858 (Print)
dc.identifier.issn2519-1845 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3441
dc.language.isoukuk_UA
dc.relation.ispartofseriesУДК;621.874:621.398:004.032.26
dc.subjectатмосферний оптичний каналuk_UA
dc.subjectелектроприводuk_UA
dc.subjectмостовий кранuk_UA
dc.subjectштучна нейронна мережаuk_UA
dc.subjectіонізуюча радіаціяuk_UA
dc.subjectрадіоактивні відходиuk_UA
dc.subjectatmospheric optical communicationuk_UA
dc.subjectelectric driveuk_UA
dc.subjectbridge craneuk_UA
dc.subjectartificial neural networkuk_UA
dc.subjectionizing radiationuk_UA
dc.subjectradioactive wasteuk_UA
dc.titleДослідження атмосферного оптичного каналу зв’язку в складі системи управління мостовим краном сховища радіоактивних відходівuk_UA
dc.title.alternativeInvestigation of the atmospheric optical communication as a part of the bridge crane control system of the radioactive waste storageuk_UA
dc.typeArticleuk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Chermalykh.pdf
Розмір:
552.96 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
стаття
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
2.99 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№2 (14) 2020