Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
Теоретико-методологические основы исследования сетевых механизмов инновационного развития в Республике Беларусь
The paper considers theoretical and methodological foundations for studying network mechanisms of innovative development in the Republic of Belarus and in order to reach the purpose it is necessary to specify the concept of a systematic approach in the context of the study of the indicated mechanisms and develop a methodology for conducting such investigations. Systematic and historical approaches, principles of synergetics have been used as research methods. The paper substantiates the necessity to study the network mechanisms of innovative development in the Republic of Belarus from the point of view of a systematic approach. In this case, the author has refused traditional contrast of stable, essential, regularly repeating connections and relationships in the system to random, chaotic processes, and he has proceeded from the need to consistently apply a law of hierarchical compensation, as well as taking into account such features of the development of the modern economy as the rapid evolution of network technologies, further development of the risk economy, emergence of new challenges for traditional (including old industrial) industries. This has made it possible to define a systematic approach as a se quential and comprehensive examination of an object not as isolated from external influences, but as half-closed, but with an approach to an open system in which the synergetic processes generated by evolution of network technologies, development of the risk economy, and emergence of new challenges for industrial production (including traditional ones). It has been established that a consistent and comprehensive review of the network mechanisms of innovative development in the Republic of Belarus requires not only to determine initial categories and concepts, to show general and special determining factors, genesis and development trends, but also to conduct constant monitoring aimed at identifying dynamics of needs and interests of political-economic and economic entities involved in this process, as well as material and social technologies for implementation of the needs and interests. Рассмотрены теоретико-методологические основы исследования сетевых механизмов инновационного развития в Республике Беларусь. Для этого необходимо конкретизировать понятие системного подхода в контексте изучения указанных механизмов и выработать методологию проведения таких исследований. В качестве методов использованы системный и исторический подходы, принципы синергетики. Обосновывается необходимость изучения сетевых механизмов инновационного развития в Республике Беларусь с точки зрения системного подхода. При этом автор отказался от традиционного противопоставления устойчивых, сущностных, регулярно повторяющихся связей и отношений в системе случайным, хаотическим процессам, а исходил из необходимости последовательного применения закона иерархической компенсации, а также учета таких особенностей развития современной экономики, как быстрая эволюция сетевых технологий, дальнейшее развитие экономики рисков, возникновение новых вызовов для традиционных (в том числе старых промышленных) производств. Это позволило определить системный подход как последовательное и комплексное рассмотрение объекта не как изолированной от внешнего воздействия, а как полузакрытой, но с приближением к открытой системы, в которой постоянно усиливаются синергетические процессы, порождаемые эволюцией сетевых технологий, развитием экономики рисков, возникновением новых вызовов для промышленных производств (в том числе традиционных). Установлено, что последовательное и комплексное рассмотрение сетевых механизмов инновационного развития в Республике Беларусь требует не только определить исходные категории и понятия, показать общие и особенные обусловливающие факторы, генезис и тенденции развития, но и проводить постоянный мониторинг, направленный на выявление динамики потребностей и интересов политико-экономических и хозяйственных субъектов, задействованных в этом процессе, а также материальных и социальных технологий реализации потребностей и интересов
Картографическая экстраполяция как метод прогнозирования природных явлений и процессов
All known forecasting methods cannot do without the help of maps when it comes to natural phenomena and processes. Geographic forecasting can be considered as predicting geographic phenomena or processes that cannot be explored. Identity of the methodology for forecasting the dynamics of phenomena in time and their propagation in space makes it possible to transfer the patterns that are true for time sequences to spatial series. In contrast to specialized forecasting methods developed by individual sciences, cartography provides a researcher with a general forecasting method called cartographic extrapolation. In this case the extrapolation is understood as the spread of patterns obtained in the course of cartographic analysis of a phenomenon or a process to an unexplored part of this phenomenon or process to another territory, for the future. The foregoing is considered on the example of a map of Modern vertical movements of the Earth’s crust in the Republic of Belarus which is compiled according to geophysical data and repeated leveling. Predictive patterns and expectations are highlighted while applying the method of cartographic extrapolation on the map. The efficiency of cartographic extrapolation is increased with the complex use of different methods. The interaction of cartographic and remote methods is of particular importance. Joint analysis of maps, aerial and satellite images obtained from different heights and in different ranges helps to predict general global, regional or local patterns. An example of this is geological and geomorphological research. Maps of different contents and the results of interpretation of aerial photographs have been used to predict the neo-tectonic structure of the territory in the zone of junction of the Mikashevich ledge of the crystalline basement and the Turov depression in the Belarusian Polesie.Все известные методы прогнозирования не могут обойтись без помощи карт, если это касается природных явлений и процессов. Географический прогноз можно рассматривать как предсказание географических явлений или процессов, не доступных для исследования. Идентичность методики прогнозирования динамики явлений во времени и распространения их в пространстве позволяет переносить закономерности, справедливые для временных последовательностей, на пространственные ряды. В отличие от специализированных методов прогноза, разрабатываемых отдельными науками, картография предоставляет в распоряжение исследователя общий способ прогнозирования, названный картографической экстраполяцией. Экстраполяция в данном случае понимается как распространение закономерностей, полученных в ходе картографического анализа какого-либо явления или процесса, на неизученную часть этого явления или процесса, на другую территорию, на будущее время. Изложенное рассмотрено на примере карты СВДЗК Республики Беларусь, составленной по данным геофизики и повторных нивелировок. Применяя метод картографической экстраполяции по карте, выделены прогнозные закономерности и ожидания. Эффективность картографической экстраполяции возрастает при комплексном использовании разных методов. Особое значение имеет взаимодействие картографического и дистанционного методов. Совместный анализ карт, аэро- и космических снимков, полученных с разных высот и в различных диапазонах, способствует прогнозу общих глобальных, региональных или локальных закономерностей. Пример тому – геолого-геоморфологические исследования. Для прогноза неотектонического строения территории в зоне сочленения Микашевичского выступа кристаллического фундамента и Туровской депрессии в Белорусском Полесье использовались карты разного содержания и результаты дешифрирования аэроснимков.
Конструкция одноуровневого станционного комплекса для применения технологии сквозной проходки
Metro Service has a huge impact on the development of urban transport infrastructure. The need to increase the efficiency of passenger transportation is caused by the rapid growth in passenger turnover as well as an increase in the distance from the outskirts of the city to the center. In connection with the need to develop a metro service network in Minsk city, which is confirmed by research in the area of passenger traffic in the main areas of the city, the CSM Bessac tunnel boring machine was purchased, which allows significantly to increase the speed of tunnel driving. The use of a mechanized tunnel boring machine in the traditional concept of the metro network construction, in which driving of tunnels is carried out after construction of stations, does not allow to use a shield with maximum economic efficiency due to the small extent of tunnels. There is also a need to build assembly-shield chambers and carry out works on disassembling and assembling the shield. The application of the new concept developed by Yu. S. Frolov and called “through driving” is actual in the conditions of the use of a mechanized tunnel boring machine. Its essence lies in the continuous driving of tunnels on the line section under construction and the consecutive construction of each station complex as the tunnel boring machine passes through it. To implement the concept of “through driving”, it is relevant to use a semi-closed construction method, in which the floor structure is constructed in an open way, and the other elements are closed. The available solutions of the metro stations constructed while using a semi-closed method of work have been analyzed in the paper. A detailed analysis has been carried out with due account of the adaptation to the construction conditions in Minsk, and the development of structural elements and assemblies of the platform area of the station, which is a two-cantilever vault with a developed transom part, resting on pile-columns of a circular cross section. Forces from the open ring of flexible tunnels lining are supported by a cantilever part of an arch and a bottom plate. The paper considers a design of a metro station, its main elements, their purpose and specificity of work, as well as optimization issues and the results of the design feasibility study.Метрополитен оказывает огромное влияние на развитие городской транспортной инфраструктуры. Необходимость увеличения эффективности пассажирских перевозок вызвана стремительным ростом пассажирооборота, а также увеличением расстояния от окраин города до центра. В связи с необходимостью развития сети метрополитена в Минске, которая подтверждается исследованиями в области пассажиропотоков основных направлений города, приобретен механизированный тоннелепроходческий щит CSM Bessac, позволяющий значительно увеличить скорость проходки перегонных тоннелей. Использование механизированного тоннелепроходческого комплекса в традиционной концепции строительства метрополитена, при которой проходка перегонных тоннелей осуществляется после сооружения станционного комплекса, не позволяет применять щит с максимальной экономической эффективностью ввиду небольшой протяженности перегонных тоннелей, необходимости сооружения монтажно-щитовых камер и проведения работ по разборке и сборке щита. В условиях использования механизированного тоннелепроходческого щитового комплекса актуально применение новой концепции, разработанной Ю. С. Фроловым и получившей название сквозной проходки. Суть ее заключается в беспрерывной проходке перегонных тоннелей на пусковом участке строящейся линии и последовательном сооружении каждого станционного комплекса по мере продвижения через него проходческих щитов. Для реализации концепции сквозной проходки актуально применение полузакрытого способа строительства, при котором конструкция перекрытия сооружается открытым способом, а остальные элементы – закрытым. Проанализированы имеющиеся решения станций метрополитена полузакрытого способа работ. Произведены детальный анализ с учетом адаптации к условиям строительства в Минске и разработка конструктивных элементов и узлов платформенного участка станции, представляющего собой двухконсольный свод с развитой ригельной частью, опирающийся на сваи-колонны круглого сечения. Усилия от разомкнутого кольца гибкой обделки путевых тоннелей воспринимаются консольной частью свода и лотковой плитой. Рассмотрены конструкция станции метрополитена, основные ее элементы, их назначения и специфика работы, а также вопросы оптимизации и результаты технико-экономического обоснования конструкции
Планирование маршрутизации по доставке товаров в городе на основе оптимизации муравьиного алгоритма
For any company that sells its products in the networks of city stores, the urgent issue is the optimal delivery of their goods. During routing it is necessary to take into account many restrictions caused by specific conditions of transportation process in the city: number of cargoes, nature of cargoes, delivery time, structure of fleet and its presence, work time of enterprises for load matching, drivers’ working hours, loading capacity, road congestion etc. These days, the process of efficient manual routing is difficult because of many restrictions and delivery points wherein it is almost impossible to take into account the road congestion for specific routes. Today's companies are increasingly interested in outsourcing. One of the options for routes planning for enterprises is to use special software products that allow to plan optimal routes according to the chosen criteria and under specific conditions. The process of formation of routes using the Ant Logistics service, based on the Ant Colony optimization algorithm are analysed in the paper. Comparing the two options of forming routes to serve one of the largest retail chains in Kharkiv with the application of Ant Logistics service, it has been elucidated that the application of Ant Colony algorithm is more optimal than the Clarke-Wright algorithm based on delivery routes indicators.Для любой компании, которая реализует продукцию в сетях городских магазинов, актуальным вопросом является оптимальная доставка своих товаров. При маршрутизации необходимо учитывать множество факторов, связанных с конкретными условиями движения транспорта в городе: количество и характер грузов, сроки доставки, структуру парка и его наличие, согласование графика работы предприятия и пунктов погрузки-разгрузки, длительность рабочего времени, грузоподъемность, загруженность дорог и т. д. В настоящее время эффективная ручная маршрутизация затруднена из-за ряда ограничений и большого количества точек доставки, когда практически невозможно учесть загруженность дорог на конкретных маршрутах. Современные компании все больше заинтересованы в аутсорсинге. Одним из вариантов планирования маршрутов для предприятий является использование специальных программных продуктов, которые позволяют задавать оптимальные маршруты в соответствии с выбранными критериями и в конкретных условиях. В статье проанализирован процесс формирования маршрутов с использованием сервиса Ant Logistics на основе оптимизации муравьиного алгоритма. При сравнении двух вариантов формирования маршрутов для обслуживания одной из крупнейших розничных сетей в Харькове с помощью Ant Logistics установлено, что применение муравьиного алгоритма более оптимально, чем алгоритма Кларка-Райта, что основано на полученных показателях работы транспортных средств на маршрутах
Термохимическое получение и свойства экономичных полилантаноидных манганитных материалов Ln(La, Ce, Nd, Pr)xCayMnO3-типа с перовскитно-флюоритной структурой
A physical and chemical investigation of ceramic materials based on manganites of mixed rare earth elements – La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 – for electrochemical and catalytic applications has been carried out, and they were obtained from nitrate feedstock based on industrial-type polylanthanide concentrate, which corresponds to typical bastnaesite ore on the ratio of rare-earth elements in it. For polycrystalline samples of the obtained materials, the formation of single-phase structure or more often two-phase one has been identified after sintering in air at 1500 K, i. e., a the mixture of cubic perovskite phase based on low-cerium or A-site deficient manganite and a fluorite phase based on CeO2 with dioxide content of 54–98 %. A phase formation mechanism has been proposed, which is possible during the transition to compositions with rising cerium content at a constant sintering temperature of manganite materials. The effect of the chemical composition and structure of the materials on their conductivity and density, reached by the sintering, has been established in the paper. Investigation of electrical conductivity has shown that in the manganites the semi-conductive behavior/ charge transfer mechanism (p-type) is realized at the temperature range of (300–1270) K. The maximum conductivity within the range of (290–1270) K is achieved in this low-cerium bastnaesite-type system for a two-phase material with the composition La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 at x= 0.6 and is 39 S/cm at a density level of 50 % of the theoretical one for a ceramic sample. Manganite materials with lanthanum substitution, such as investigated polylanthanide-based ones, can provide a lower cost for fabrication of electrochemical and other devices based on them, taking into account the complex prices dynamics on the markets of rare-earth raw materials during the last decade.Проведено физико-химическое исследование керамических материалов на основе манганитов смешанных редкоземельных элементов – La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 – электрохимического и каталитического назначения, изготовленных из нитратного сырья на базе полилантаноидного концентрата промышленного типа, соответствующего по соотношению редкоземельных элементов в нем типичной бастнезитовой руде. Для поликристаллических образцов полученных материалов выявлено формирование после спекания в воздухе при 1500 К однофазной или чаще двухфазной структуры, т. е. смеси кубических перовскитной фазы на основе низкоцериевого или дефектного в А-положении манганита и флюоритной фазы на основе СеО2 с его содержанием, меняющимся в пределах 54–98 %. Предложен механизм фазообразования, возможный при переходе к составам с повышенным содержанием церия при постоянной температуре спекания материалов. Установлено влияние химического состава и структуры данных материалов на их проводимость и плотность, достигаемые при спекании. Исследование электропроводности показало, что манганиты имеют полупроводниковый (р-типа) механизм переноса заряда в температурной области (300–1270) К. Максимальная проводимость в пределах диапазона (290–1270) К достигается в данной низкоцериевой системе бастнезитового типа для двухфазного материала с составом La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 при х = 0,6 и составляет 39 См/см при плотности керамического образца 50 % от теоретической. Замещенные по лантану манганитные материалы, такие как изученные авторами полилантаноидные, могут обеспечить снижение стоимости изготовления электрохимических и других устройств на их основе с учетом ценовой динамики на рынках редкоземельного сырья за последнее десятилетие
Перечень статей, опубликованных в журнале «Наука и техника» в 2020 г.
Тhematic Index.Тематический указател
Способы борьбы с зимней скользкостью
There are several methods for prevention of winter slippery on the roads – frictional, thermal, chemical, combined and structural. The friction method of combating slippery has found quite wide application. The method is based on increasing a wheel grip with iced road. Sand, slag, screening of stone materials and friction materials subjected to heating are used as a friction raw material. A thermal method is divided in conductive and convective according to a surface heating type in which a pavement is heated from below (electric heating) or from above (with a heat stream). Disadvantages of this method are its high cost when using thermal jets and harmful effects of high temperatures on a road surface. Nowadays a chemical method is considered as the most popular one to combat winter slippery. Treatment with solid or liquid reagents is provided in order to prevent slipping on the road surface or removing ice from it. The principle of their action is to lower a freezing temperature of the solution on the surface of the roadway. The fight against winter slippage is mainly carried out in a combined way by sprinkling roads with a sand and salt mixture. Currently, there is a need to completely or partially abandon the use of chlorides in the fight against winter slippery. In this case, the most promising direction is to prevent icing by creating coatings for roads with anti-icing properties that is introduction of anti-icing reagents in the composition of the road surface (construction method). This method makes it possible to increase cost of a finished road surface.Известно несколько способов борьбы с зимней скользкостью на дорогах – фрикционный, тепловой, химический, комбинированный и конструкционный. Довольно широкое применение нашел фрикционный метод борьбы со скользкостью. Он основывается на повышении сцепления колеса с дорожным плотном, покрытым наледью. В качестве фрикционного сырья используют песок, шлак, отсевы каменных материалов, а также фрикционные материалы, подвергаемые нагреванию. Тепловой метод разделяют по типу обогрева поверхности дорожного покрытия на кондуктивный и конвективный, при которых подогрев дорожных покрытий происходит снизу (электрообогрев) либо сверху (тепловой струей). Недостатки данного способа – его дороговизна при использовании тепловых струй и вредное воздействие высоких температур на дорожное покрытие. Сегодня наиболее популярным способом борьбы с зимней скользкостью является химический метод. Для предотвращения образования скользкости на дорожном покрытии или удаления льда с него предусматривается обработка твердыми или жидкими реагентами. Принцип их действия заключается в понижении температуры замерзания раствора на поверхности дорожного полотна. Борьба с зимней скользкостью в основном ведется комбинированным способом с помощью посыпки дорог песчано-соляной смесью. В настоящее время назрела необходимость полного или частичного отказа от применения хлоридов при борьбе с зимней скользкостью. В данном случае наиболее перспективное направление – предупреждение образования гололеда за счет создания покрытий автомобильных дорог, обладающих противогололедными свойствами, т. е. введения антигололедных реагентов в состав дорожного покрытия (конструкционный способ). Однако этот метод повышает стоимость готового покрытия дороги
Пространственная организация объектов энергетики: особенности и перспективы развития (на примере белорусской практики)
The paper considers spatial organization of energy facilities with an emphasis on modern practice of the Republic of Belarus. The efficiency of enterprise operation in any industry including power industry is largely due to their architectural and planning organization. Knowledge of mechanisms and specific features of the changes taking place here makes it possible to justify a promising strategy for project activities, and therefore, it allows to manage development processes of the industry and thereby avoid many negative consequences. Energy facilities are a typological unit of industrial architecture, their formation has been started due to transition of industrial production to electric energy. Today the typology shows functional approach in architectural shaping, it includes a fairly large variety of constituent units and demonstrates a tendency towards diversification. In Belarus energy facilities in the architectural aspect of their classification are limited mostly to thermal power plants operating on different types of fuel. Currently the diversification is developing in the following areas: construction of hydropower facilities (small plants on reservoirs, medium power plants, low-pressure plants, run-of-the-river hydraulic power stations), alternative energy (wind power stations, photovoltaic power stations and biogas plants) and conventional energy (thermal power plant, mini-combined heat and power plant operating on renewable fuel). The results of Belarusian practice in construction of all types of facilities (hydropower, alternative and conventional energy), peculiarities of the architectural and planning organization of facilities at the current stage, correlation with global trends in the development of industrial architecture have been characterized in the paper. The paper has determined typological features of alternative energy facility architecture, opportunities and directions for implementation of architectural approaches, problems and prospects to develop scientific support for the project process.В статье рассматривается пространственная организация объектов энергетики с акцентом на современную практику Республики Беларусь. Эффективность функционирования предприятий любой отрасли, в том числе энергетической, в значительной степени обусловлена их архитектурно-планировочной организацией. Знание механизмов и особенностей происходящих здесь изменений дает возможность обосновывать перспективную стратегию проектной деятельности, а значит, позволяет управлять процессами развития отрасли и тем самым избежать многих негативных последствий. Объекты энергетики являются типологической группой промышленной архитектуры, их формирование началось в связи с переходом промышленного производства на электрическую энергию. Сегодня типология отражает функциональный подход в архитектурном формообразовании, включает достаточно большое многообразие составляющих единиц и демонстрирует тенденцию к диверсификации. В Беларуси объекты энергетики в архитектурном аспекте их классификации были представлены достаточно ограничено, основную массу составляли теплофикационные электростанции, работающие на разных видах топлива. В настоящее время диверсификация получила развитие в таких направлениях, как строительство объектов гидроэнергетики (малые станции на водохранилищах и станции средней мощности, низконапорные, русловые, на реках), альтернативной энергетики (ветроэлектростанции, фотоэлектрические станции и биогазовые установки) и традиционной энергетики (ТЭС и мини-ТЭЦ на возобновляемом топливе). Охарактеризованы результаты белорусской практики строительства объектов всех направлений (гидроэнергетика, альтернативная и традиционная энергетика), особенности архитектурно-планировочной организации объектов на современном этапе, корреляция с общемировыми тенденциями развития промышленной архитектуры. Определены типологические признаки архитектуры объектов альтернативной энергетики, возможности и направления практической реализации архитектурных подходов, проблемы и перспективы развития научного сопровождения проектного процесса
Методика определения элементов внутреннего ориентирования многоматричных оптико-электронных аппаратов
In the operation schemes of optical electronic devices (OED), such as digital autocollimators, direction finders, Shack-Hartmann sensors, as well as astro-orientation systems, projection measuring systems, geometric calibration schemes for OED, the photo-detector acts not only as a receiving device, but also as a measuring device. The tasks facing the OED photo-detectors. The solution to the problem is the use of several photo-detectors installed on one electronic board. Since OED photo-detectors act, inter alia, as measuring devices, it is necessary to perform their geometric calibration. Geometric calibration involves the measurement of interior orientation parameters used in the processing of OED images. Geometric calibration makes it possible to eliminate errors in mutual exposure of photo-detectors on one electronic board installed in the focal plane, as well as distortions introduced by the OED lens, primarily by distortion. The correctness of the interior orientation parameter determination is influenced by the relative position of the collimator, with the help of which the geometric calibration is performed, and the calibrated OED itself, i. e. the external orientation elements. The task is to separate the interior orientation parameters and the elements of external orientation. This is achieved using the method of mathematical processing of measured data in the forward and inverted positions of the collimator. This method of geometric calibration allows to use it for geometric calibration of OED with a large number of photo-detectors. The paper presents the results of the geometric calibration of the interior orientation parameters when the collimator projects a test object onto three photo-detectors of the OED layout. The factors influencing on the accuracy of the geometric calibration of the interior orientation elements for OED are determined in the paper. The developed method for geometric calibration of the interior orientation parameters for multi-matrix OED provides high measurement accuracy – not more than 0.1''–0.2''.В схемах работы оптико-электронных аппаратов (ОЭА), таких как цифровые автоколлиматоры, пеленгаторы, датчики Шака-Гартмана, а также системы астроориентации, проекционные измерительные системы, схемы геометрической калибровки ОЭА, фотоприемник выступает не только в качестве приемного устройства, но и отсчетного. Задачи, стоящие перед ОЭА, все сложнее, требуются большие поля зрения, которые обеспечиваются в том числе за счет размера фотоприемников с минимальным размером пикселя. Однако существуют технологические ограничения создания таких фотоприемников. Решение проблемы – использование нескольких фотоприемников, установленных на одной электронной плате. Поскольку фотоприемники ОЭА выступают и в качестве измерительных устройств, необходимо производить их геометрическую калибровку, подразумевающую измерение элементов внутреннего ориентирования (ЭВО), применяемых при обработке изображений ОЭА. Геометрическая калибровка позволяет исключить погрешности взаимной выставки фотоприемников на одной электронной плате, установленной в фокальной плоскости, а также искажения, вносимые объективом ОЭА, в первую очередь дисторсией. На правильность определения ЭВО влияет взаимное расположение коллиматора, с помощью которого производится геометрическая калибровка, и самого калибруемого ОЭА, т. е. элементов внешнего ориентирования. Стоит задача разделить ЭВО и элементы внешнего ориентирования. Это достигается с помощью методики математической обработки измеренных данных в прямом и перевернутом положениях коллиматора, позволяющей применять ее для геометрической калибровки ОЭА с большим количеством фотоприемников. В статье представлены результаты геометрической калибровки ЭВО при проецировании коллиматором тест-объекта на три фотоприемника макета ОЭА. Определены факторы, влияющие на точность геометрической калибровки ЭВО ОЭА. Разработанная методика геометрической калибровки ЭВО многоматричных ОЭА обеспечивает высокую точность измерений – не более 0,1''–0,2''