Застосування методу аналізу розмірностей у реалізації газогідратної технології транспортування і зберігання природного газу

This study’s object is the process parameters for the forced conservation of gas hydrate by a layer of ice to ensure its stability under non-equilibrium conditions. These conditions are atmospheric pressure and a slight negative temperature. However, the application of water in the liquid phase and its subsequent crystallization, with the release of a corresponding amount of process energy, is accompanied by the dissociation of the surface layer of gas hydrate, and therefore the loss of gas. A decrease in the melting level of gas hydrate could be achieved by increasing the cooling level of gas hydrate structures. However, this increases the operating costs of the technology. This paper proposes a variant for substantiating the process parameters for the forced conservation of natural gas hydrate structures. To this end, by using the dimensionality analysis method, dimensionless complexes were established: Fourier criterion (Fo); criterion characterizing the relative thermal conductivity of bodies (Kε), Kosovich criterion (Ko), dimensionless temperature criterion Θ1/Θ0 and the criterion equation. The coefficient and degrees of dimensionless complexes in the criterion equation were experimentally determined. They make it possible to describe the process of forced conservation of gas hydrate structures regardless of size and shape. The application of dimensionless dependences and criterion equations could make it possible to determine in a simplified form parameters for the technological process of industrial production of gas hydrate structures with the required properties (stability during transportation and storage under non-equilibrium thermobaric conditions without gas loss). Based on experimental studies, the limits of the applied parameters of the stability of gas hydrate structures under non-equilibrium conditions have been established. For them, the criterion of dimensionless temperature Θ1/Θ0 is within 0.02–0.04Об’єктом дослідження були параметри процесу примусової консервації газогідрату шаром льоду для забезпечення його стабільності в нерівноважних умовах. Такими умовами є атмосферний тиск і незначна від’ємна температура. Однак нанесеня води в фазі рідини і подальша її кристалізація, з виділенням відповідної кількості енергії процесу, супроводжується дисоціаціацією поверхневого шару газогідрату, а отже втратою газу. Зниження рівня плавлення газогідрату можна досягти підвищенням рівня охолодження газогідратних структу. Однак це підвищує операційні витрати технології. В роботі запропоновано варіант обгрунтвання параметрів процесу примусової консервації структур гідрату природного газу. Для цього, використовуючи метод аналізу розмірностей, встановлено безрозмірні комплекси: критерій Фур’є (Fo); критерій, що характеризує відносну теплопровідність тіл (Kε), критерій Косовича (Ко), критерій безрозмірної температури q1/q0 та критеріальне рівняння. Експериментально визначено коефіцієнт і ступені безрозмірних комплексів у критеріальному рівнянні. Вони дозволяють описати процес примусової консервації газогідратних структур незалежно від розміру і фоми. Застосування безрозмірних залежностей та критеріального рівняння дозволить у спрощеному вигляді визначати параметри технологічного процесу промислового виробництва газогідратних структур з необхідними властивостями (стабільністю при транспортуванні і зберігані за нерівноважних термобаричних умов без втрат газу). На основі експериментальних досліджень встановлено межі застосовуваних параметрів стабільності газогідратних структур за нерівноважних умов. Для них критерій безрозмірної температури q1/q0 лежить у межах 0,02–0,0

Розробка напрямів уніфікації трансферу технологій в Україні в межах процесу її європейської інтеграції

This study's object is the system of regulatory, management methods and techniques for determining the location and purpose of technologies within Ukraine and the EU, as well as and their comparison. The directions, methods, and techniques to unify regulatory regulation of technologies in Ukraine with EU law have been investigated. By analyzing and generalizing the regulation of technology transfer in Ukraine and the EU, its inconsistency with each other has been established. It has been determined that such inconsistency is due to the heterogeneity of approaches to identifying technology transfer in the EU. It has been proven that the unification of technology transfer regulation in Ukraine with EU requirements should be systemic and holistic. The following directions for the unification of technology transfer regulation in Ukraine have been substantiated: systemic, functional, infrastructural, auxiliary. The need to implement the provisions of the WIPO recommendations, the TRIPS Agreement, the Horizon Europe Framework Agreement, the promising European Innovation Act, and others into the regulatory acts of Ukraine has been proven. The need to amend the provisions of the Law of Ukraine “On State Regulation of Activities in the Field of Technology Transfer” has been substantiated. The study is aimed at forming general theoretical foundations for improving management and regulatory approaches to technology transfer in Ukraine. The results could be used to improve public rules for technology transfer, form strategic public management decisions, state technology policy, and serve as a basis for further scientific research on these issues. The conclusions drawn in the course of this study could be applied to address issues and problems related to improving the current legislation of Ukraine to the requirements of international agreements and documentsОб’єктом дослідження є система регуляторних, управлінських способів та прийомів визначення місця і призначення технологій в межах України та ЄС і їх порівняння. Досліджуються напрями, способи та прийоми уніфікації нормативного регулювання технологій в Україні із правом ЄС. Аналізом та узагальненням регулювання трансферу технологій в Україні та ЄС, встановлено їх невідповідність один одному. Визначено, що такого роду невідповідність зумовлена неодноманітністю підходів до ідентифікації трансферу технологій в ЄС. Доведено, що уніфікація регулювання трансферу технологій в Україні із вимогами ЄС має носити системний та цілісний характер. Обґрунтовано такі напрями уніфікації регулювання трансферу технологій в України: системний, функціональний, інфраструктурний, допоміжний. Доведено необхідність імплементації до регуляторних актів України положень рекомендацій ВОІВ, Угоди ТРІПС, Рамкової угоди «Горизонт Європи», перспективного European Innovation Act, та інших. Обґрунтовано необхідність внесення змін до положень Закону України «Про державне регулювання діяльності у сфері трансферу технологій». Дослідження спрямоване на формування загальних теоретичних засад удосконалення управлінських і регуляторних прийомів трансферу технології в Україні. Результати цього дослідження можуть бути використані при вдосконаленні публічних правил трансферу технологій, формування стратегічних публічних управлінських рішень, державної технологічної політики та слугувати підставою для подальших наукових досліджень з цих питань. Висновки, отримані в ході цього дослідження, можуть бути використані для вирішення питань і проблематики удосконалення чинного законодавства України вимогам міжнародних угод і документі

Розробка оптимізаційної моделі для динамічної маршрутизації транспортних засобів у кількох депо з урахуванням обмежень пропускної здатності та попиту, що залежать від часу

The object of the study is the vehicle routing. The problem to be solved is the static plans often overload particular depots and spread delays across routes. A mixed-integer nonlinear programming model is proposed to simultaneously decide depot assignment, route construction, and departure times, with capacity monitored across periods. The model captures non-linear, load sensitive travel costs and uses adaptive tightening of feasible service intervals to reduce tardiness. The model is solved via outer approximation warm started by a pool of high-quality routes. Across realistic multi period benchmarks, the method reduces total distribution cost and late delivery penalties relative to single depot and static multiple depot baselines. Gains are largest when demand spikes are localized at a few depots, because cross depot reassignment and retimed departures redistribute workload without adding vehicles. Two mechanisms explain the results: capacity accounting that prevents over commitment at congested depots, and coordinated departure time control that limits mid-day delay propagation. Compared with formulations that pre generate trips or treat variability only implicitly, the proposed approach maintains depot feasibility as demand evolves within the horizon. Key features include joint depot assignment with departure time decisions, period wise capacity tracking, and non-linear cost modeling within an exact outer approximation framework compatible with warm started metaheuristics. Practically, the approach supports planning in e commerce, pharmaceutical, and grocery distribution where delivery windows are tight and peaks are frequent. Numerical results show that the model reduces total operating costs by 18%, lowers late-delivery penalties by 27%, improves vehicle utilization by 12%, and decreases average waiting time by 37.5% compared to static baselinesОб’єктом дослідження є маршрутизація транспортних засобів. Проблема, яку потрібно вирішити, полягає в тому, що статичні плани часто перевантажують окремі депо та розподіляють затримки по маршрутах. Запропоновано модель змішаного цілочисельного нелінійного програмування для одночасного визначення призначення депо, будівництва маршруту та часу відправлення, з моніторингом пропускної здатності протягом періодів. Модель враховує нелінійні, залежні від навантаження, витрати на проїзд та використовує адаптивне скорочення можливих інтервалів обслуговування для зменшення затримок. Модель вирішується за допомогою зовнішнього наближення, що запускається пулом високоякісних маршрутів. У реалістичних багатоперіодних контрольних рівнях метод зменшує загальні витрати на розподіл та штрафи за затримку доставки порівняно з базовими рівнями одного депо та статичних кількох депо. Найбільші переваги спостерігаються, коли піки попиту локалізовані в кількох депо, оскільки перепризначення депо та перерозподіл відправлень перерозподіляють робоче навантаження без додавання транспортних засобів. Результати пояснюються двома механізмами: обліком пропускної здатності, який запобігає перевантаженню на перевантажених депо, та скоординованим контролем часу відправлення, який обмежує поширення затримки в середині дня. Порівняно з формулюваннями, які попередньо генерують поїздки або враховують мінливість лише неявно, запропонований підхід підтримує доцільність депо, оскільки попит розвивається в межах горизонту. Ключові особливості включають спільне призначення депо з рішеннями про час відправлення, відстеження пропускної здатності за періодами та нелінійне моделювання витрат у рамках точного зовнішнього наближення, сумісного з метаевристиками теплого старту. Практично, цей підхід підтримує планування в електронній комерції, фармацевтичній промисловості та дистрибуції продуктів харчування, де вікна доставки обмежені, а піки часті. Числові результати показують, що модель зменшує загальні експлуатаційні витрати на 18%, знижує штрафи за затримку доставки на 27%, покращує використання транспортних засобів на 12% та зменшує середній час очікування на 37,5% порівняно зі статичними базовими рівням

Підвищення швидкості біноміального стиснення на основі двійкових біноміальних чисел

This study's object is adaptive compression of general-form binary sequences based on binary binomial numbers. The task addressed is to enable high compression speed of binary information based on binomial numbers under the condition of uncertainty in the characteristics of the binary sequences being compressed. One of the factors that reduce the efficiency of binomial compression is uncontrolled transitions of the number of unit combinations to the region of inefficient use, the worst compression ratios. In this regard, the work applies an adaptive approach to binomial compression, based on the choice of an encoding technique depending on the number of units of the processed sequence. This approach yields the following result: a several-fold reduction in the amount of time spent processing binary combinations that are not compressible. Consequently, this leads to an increase in the average speed of binomial compression with a small, up to three to five percent, decrease in the compression ratio. The adaptive compression process model includes the stages of comparing the calculated numbers of binary units with the compression conditions and selecting the coding technique based on binary binomial numbers. If the current value of the number of units goes beyond the compression conditions, the calculation of the number of units is stopped, and the processed sequence remains unchanged. This eliminates unnecessary time costs when the compression ratio becomes less than unity. In practice, the adaptive approach to compression based on binary binomial numbers is effective in the case when the binary sequences being compressed have uncertain characteristics, and their preliminary evaluation is impossible or difficultОб’єктом дослідження є адаптивне стиснення двійкових послідовностей загального виду на основі двійкових біноміальних чисел. Проблема, що вирішується, – забезпечення високої швидкості стиснення двійкової інформації на основі біноміальних чисел за умови невизначеності характеристик двійкових послідовностей, що стискаються. Одним з факторів, що знижують ефективність біноміального стиснення, є неконтрольовані переходи кількостей одиниць комбінацій до області неефективного використання, найгірших коефіцієнтів стиснення. У зв'язку з цим в роботі застосований адаптивний підхід до біноміального стиснення, заснований на виборі способу кодування залежно від числа одиниць оброблюваної послідовності. Даний підхід забезпечує наступний результат: у кілька разів скорочення обсягу часових витрат при обробці двійкових комбінацій, що не стискаються. Як наслідок, це призводить до збільшення середньої швидкості біноміального стиснення при невеликому, до трьох-п'яти відсотків, зниженні ступеня стиснення. До моделі процесу адаптивного стиснення включені етапи порівняння обчислених кількостей двійкових одиниць з умовами стиснення та вибору техніки кодування на основі двійкових біноміальних чисел. Якщо поточне значення числа одиниць виходить за межи умов стиснення, то обчислення кількості одиниць припиняється, а оброблювана послідовність залишається без змін. Тим самим усуваються невиправдані витрати часу, коли коефіцієнт стиснення стає менше за одиницю. На практиці адаптивний підхід до стиснення на основі двійкових біноміальних чисел є ефективним у випадку, коли двійкові послідовності, що стискаються, мають невизначені характеристики, а їх попереднє оцінювання є неможливим або ускладненим

Розробка методики оцінки сезонної генерації теплової енергії комбінованим джерелом теплоти

The object of this study is the process of calculating the distribution of heat generation and energy consumption by heat sources. The task addressed was estimating the seasonal heat generation by a combined heat source with an air heat pump. A methodology for quantifying the seasonal heat generation and energy consumption by sources as part of a combined heat source with an air heat pump has been devised. This methodology makes it possible to take into account different bivalent operation schemes, variable mode of the heating system, and different electricity tariffs. The ability to take these factors into account increases the accuracy of the results but also increases the complexity of the calculation process. In order to automate the calculation using the devised methodology, an algorithm was built, and an example of its implementation was demonstrated. The results show that the distribution of seasonal heat generation largely depends on the values of the bivalent point temperature and the heat pump shutdown temperature. In addition, they demonstrate the dependence of the calculated amount of heat consumed during the heating period and the distribution of its generation between sources on the number of the last heating periods taken into account. With a decrease in the number of past heating periods taken into account, the amount of heat consumed per season gradually decreases and the share covered by the heat pump increases. This indicates a gradual decrease in the duration of low temperatures in winter and proves the importance of relevance of the climatic data used for analysis. The methodology devised in this study makes it possible to determine the appropriate ratio of thermal power of heat sources in a combination and increases the accuracy of calculating the payback period of equipmentРозглянуто об’єкт дослідження – процес розрахунку розподілу генерації теплової енергії та споживання енергоресурсів джерелами теплоти. Досліджено проблематику оцінки сезонної генерації теплової енергії комбінованим джерелом теплоти з повітряним тепловим насосом. Розроблено методику оцінки сезонної генерації теплової енергії та споживання енергоресурсів джерелами у складі комбінованого джерела теплоти з повітряним тепловим насосом. Дана методика дозволяє врахувати різні бівалентні схеми роботи, змінний режим системи опалення та різні тарифи електроенергії. Завдяки можливості врахувати ці фактори підвищується точність та деталізація результатів, але і зростає складність та об’ємність процесу розрахунку. Для того, щоб автоматизувати розрахунок за розробленою методикою було побудовано алгоритм та продемонстровано приклад його реалізації. Результати доводять, що розподіл сезонної генерації теплової енергії значною мірою залежить від величин прийнятої температури точки бівалентності та температури вимкнення теплового насоса.  Крім того, вони демонструють залежність розрахункової кількості теплоти спожитої за опалювальний період та розподілу її генерації між джерелами від кількості останніх опалювальних періодів, прийнятих до аналізу. При зменшенні кількості прийнятих останніх опалювальних періодів поступово зменшується величина спожитої за сезон теплової енергії та збільшується частка, яку покриває тепловий насос. Це свідчить про поступове зменшення тривалості стояння низьких температур зимових періодів та доводить значущість актуальності кліматичних даних, що приймаються до аналізу. Розроблена в даному дослідженні методика дозволяє визначити доцільне співвідношення теплової потужності джерел теплоти у складі комбінації та підвищує точність розрахунку терміну окупності обладнанн

Багатооб’єктивна оптимізація двоступеневої циліндричної коробки передач з подвійними передачами на другому ступіні з використанням техніки пилки для зменшення площі днища та підвищення ефективності

Two-stage helical gearboxes featuring two gears in the second stage are widely used across various industries. This gearbox design helps enhanced load capacity, increases consistent force distribution, and minimizes operational noise. One significant challenge in the design of this type of gearbox is the simultaneous optimization of multiple design criteria, including transmission efficiency and overall size. Optimizing gearbox design involves more than selecting an appropriate gear configuration; it necessitates a complete approach that balances performance with size, ensures sustainable operation, and minimizes manufacturing costs. This study was conducted to develop a method for solving the multi-objective optimization problem (MOOP) related to the design of a two-stage helical gearbox (TSHG) containing double gears in the second stage (DGSS). The primary focus is on two single-objective functions: maximizing gearbox efficiency and minimizing the gearbox bottom area. This study investigates three primary design parameters: the gear ratio of the first stage (u1), the gear width coefficient of the first stage (Xba1), and second stage (Xba2). The optimization process was carried out in two distinct stages. The initial phase focused on the single-objective optimization problem aimed at minimizing the gap among the variable levels. The second stage concentrated on dealing with the MOOP to identify the optimal design parameters. The Simple Additive Weighting (SAW) method was employed to solve the multi-criteria decision-making (MCDM) problem, while the MEREC technique was utilized to establish the weights of the criteria. The implementation of SAW in this context introduces a novel methodology that streamlines the identification of the optimal solution while enhancing the precision of the outcomes. Moreover, addressing the MOOP problem in a two-stage approach reduces the solution process and enhances the precision of the outcomes. The proposed optimized values of the primary design parameters aim to enhance gearbox efficiency and maximize installation space, thereby facilitating potential applications across diverse industriesДвоступінчасті циліндричні редуктори з двома передачами на другому ступені широко використовуються в різних галузях промисловості. Ця конструкція коробки передач допомагає збільшити вантажопідйомність, збільшує рівномірний розподіл сил і мінімізує робочий шум. Однією з важливих проблем у розробці цього типу коробки передач є одночасна оптимізація кількох проектних критеріїв, включаючи ефективність трансмісії та загальний розмір. Оптимізація конструкції коробки передач передбачає більше, ніж вибір відповідної конфігурації коробки передач; це потребує повного підходу, який збалансовує продуктивність із розміром, забезпечує стабільну роботу та мінімізує виробничі витрати. Це дослідження було проведено для розробки методу розв’язання задачі багатоцільової оптимізації (MOOP), пов’язаної з конструкцією двоступеневої циліндричної коробки передач (TSHG), що містить подвійні передачі на другому ступені (DGSS). Основна увага приділяється двом єдиним цілям: максимізації ефективності коробки передач і мінімізації площі днища коробки передач. У цьому дослідженні досліджуються три основні конструктивні параметри: передавальне число першого ступеня (u1), коефіцієнт ширини передачі першого ступеня (Xba1) і другого ступеня (Xba2). Процес оптимізації проводився в два окремі етапи. Початкова фаза була зосереджена на задачі оптимізації з однією метою, спрямованою на мінімізацію розриву між рівнями змінних. Другий етап був зосереджений на роботі з MOOP для визначення оптимальних параметрів проекту. Метод простого адитивного зважування (SAW) використовувався для вирішення проблеми багатокритеріального прийняття рішень (MCDM), тоді як метод MEREC використовувався для встановлення ваг критеріїв. Впровадження SAW у цьому контексті представляє нову методологію, яка спрощує ідентифікацію оптимального рішення, одночасно підвищуючи точність результатів. Крім того, вирішення проблеми MOOP у двоетапний підхід скорочує процес вирішення та підвищує точність результатів. Запропоновані оптимізовані значення основних конструктивних параметрів мають на меті підвищити ефективність коробки передач і максимізувати простір для установки, тим самим полегшуючи потенційне застосування в різних галузях промисловост

Розробка електричного пастеризатора молока для фермерства

The object of study is the milk pasteurization by way of improving construction parameters. Main target experimental substantiation of the design and technological parameters of an improved heater based on the use of an induction heater and conducting production tests of an experimental pasteurizer, evaluating its performance and quality indicators. This study is in the nature of a search for a method to preserve the milk quality. The study consists of the direction of improving the flow-through and parallel-cumulative induction pasteurizer, the design of the continuous-acting induction milk pasteurizer, the substantiated mathematical dependences of the interrelationships of its effective design and operating parameters, as well as the method of technical parameter reporting and evaluation of the effect of the improved experimental pasteurizer on the basic milk properties. The bactericidal phase before and after milk pasteurization in an experimental heater is as follows: for fresh milk (t=300 °C), the duration of the bactericidal phase is 2 hours, with self-cooling of fresh milk from 370 °C to 200 °C, the duration of the bactericidal phase is 3 hours, and when cooling milk to 8...100 °C – 8 hours. For pasteurized milk (t=300 °C), the duration of the bactericidal phase is 17 hours, and when the milk is cooled to 8–100 °C, the duration of the bactericidal phase is 30 hours. The proposed induction pasteurizer ensures efficient milk pasteurization produced on dairy farms, ensuring the possibility of direct delivery of the product to a retail chain or delivery to a processing plant without damage, which provides economic benefits to the farm. The proposed induction pasteurization unit is recommended for use not only in small and medium-sized farms, but also in centralized district milk collection pointsОб’єктом дослідження є пастеризація молока шляхом підвищення конструкційних параметрів. Основною метою є експериментальне обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів удосконаленого нагрівача на основі використання індукційного нагрівача та проведення виробничих випробувань експериментального пастеризатора, оцінка його продуктивності та якісних показників. Це дослідження носить характер пошуку методу збереження якості молока. Дослідження складається з напрямків удосконалення проточного та паралельно-накопичувального індукційного пастеризатора, конструкції індукційного пастеризатора молока безперервної дії, обґрунтованих математичних залежностей взаємозв’язків його ефективної конструкції та робочих параметрів, а також методики подачі технічних параметрів та оцінки впливу вдосконаленого експериментального пастеризатора на основні властивості молока. Бактерицидна фаза до і після пастеризації молока в дослідному нагрівачі наступна: для свіжого молока (t=300 °С) тривалість бактерицидної фази становить 2 години, при самоохолодженні свіжого молока від 370 °С до 200 °С тривалість бактерицидної фази становить 3 години, а при охолодженні молока до 8...100 °С – 8 годин. Для пастеризованого молока (t=300 °C) тривалість бактерицидної фази становить 17 годин, а при охолодженні молока до 8–100 °C тривалість бактерицидної фази становить 30 годин. Запропонований індукційний пастеризатор забезпечує ефективну пастеризацію молока, виробленого на молочних фермах, забезпечуючи можливість прямої доставки продукту в торговельну мережу або доставки на переробне підприємство без пошкоджень, що забезпечує економічну вигоду господарству. Запропонована установка індукційної пастеризації рекомендована для використання не тільки в малих і середніх господарствах, а й на централізованих районних молокоприймальних пункта

Розпізнавання говорячого за надкороткими висловлюваннями

The object of this study is the accuracy of announcer identification based on short utterances. To solve the task of speaker identification based on ultra-short speech utterances, a phoneme-by-phoneme approach to constructing voice models has been proposed within the framework of the study. The validity of this approach is based on the fact that short utterances usually contain a limited number of phonemes. In this regard, a hypothesis was put forward assuming that in order to increase the accuracy of announcer identification based on short utterances, it is necessary to analyze the sound of specific phonemes by different announcers. The experiments involved speech recordings of monosyllabic words with corresponding phonemes, on the basis of which, using the ECAPA-TDNN neural network architecture, announcer voice models were constructed. The experimental studies showed that voice models constructed based on the sounds of only one model provide higher announcer identification accuracy compared to generalized models constructed based on all speech sounds. It was also found that different phonemes provide different announcer identification accuracy. For example, with a speech signal duration of 2–3 seconds, the accuracy of announcer identification by the generalized model was 75 %. And the accuracy of announcer identification using a model built on the basis of only one phoneme "E", with the same input data, was 85 %, which is 10 percentage points higher than that of the generalized modelОб'єктом дослідження є точність ідентифікації дикторів за короткими висловлюваннями. Для розв'язання проблеми ідентифікації мовця за надкороткими мовленнєвими висловлюваннями в межах дослідження був запропонований пофонемний підхід до побудови голосових моделей. Обґрунтованість цього підходу базується на тому, що в коротких висловлюваннях зазвичай присутня обмежена кількість фонем. У зв'язку з цим у роботі була висунута гіпотеза про те, що для підвищення точності ідентифікації дикторів за короткими висловлюваннями потрібно аналізувати звучання конкретних фонем різними дикторами. У експериментах використовувалися мовленнєві записи односкладових слів із відповідними фонемами, на основі яких за допомогою нейромережевої архітектури ECAPA-TDNN були побудовані голосові моделі дикторів. Проведені експериментальні дослідження показали, що голосові моделі, побудовані на основі звуків лише однієї фонеми, забезпечують вищу точність ідентифікації дикторів порівняно з узагальненими моделями, побудованими за всіма мовленнєвими звуками. Також було встановлено, що різні фонеми забезпечують різну точність ідентифікації дикторів. Наприклад, при тривалості мовного сигналу 2–3 секунди точність ідентифікації дикторів за допомогою узагальненої моделі склала 75 %, тоді як точність ідентифікації за моделлю, побудованою на основі лише фонеми «Е», за тих самих вхідних даних склала 85 %, що на 10 процентних пунктів вище, ніж у загальної модел

Розробка методу приймання багатовимірного сигналу з використанням фазорізницевої модуляції високих порядків у мобільних меражах наступних поколінь

The object of this study is the process of receiving multidimensional signals formed on the basis of high-order phase-difference modulation of the data transmission system. The development of mobile networks of the next generations is accompanied by increased requirements for the speed, reliability, and noise immunity of information transmission. Existing modulation methods provide an increase in the speed of information transmission by reducing noise immunity and increasing the spectral width of the signal. The general unsolved problem is the lack of an effective method for forming a multidimensional signal of the nth multiplicity and receiving it based on high-order phase-difference modulation, capable of improving the efficiency of these parameters. The work proposes a method that makes it possible to form a three-dimensional multi-position signal 3D AFM-32, which uses three independent parameters – amplitude, phase, and time. A feature of the result is that noise immunity is ensured without increasing the spectral width of the signal, but due to three-dimensional formatting, which increases the distance between signal points by 50%. A coherent reception algorithm has been developed that provides accurate signal recovery even in the presence of phase or frequency disturbances. It is shown that the reception efficiency is achieved at an averaging interval of not less than M = 20, at which the system demonstrates an error probability at the level of SER≈10⁻8 at Eb/N0 ≈ 17.4 dB. This makes it possible to obtain an energy gain of 2–3 dB compared to QAM-32 and classical AFM. The proposed approach is invariant to phase shifts due to the first and second order phase differences, which eliminates ambiguities during reception. 3D AFM-32 demonstrated higher noise immunity compared to QAM-16/32 and AFM-16/32 under the same conditions. The results could be used in 5G/6G networks, in particular in adaptive OFDM systems, autonomous transport, and telemetryОб’єктом дослідження виступає процес приймання багатовимірних сигналів, сформованих на основі фазорізницевої модуляції високих порядків системи передачі даних. Розвиток мобільних мережах наступних поколінь супроводжується підвищеними вимогами до швидкості, надійності та завадостійкості передавання інформації. Існуючі методи модуляції забезпечують зростання швидкості передавання інформації за рахунок зниження завадостійкості і збільшення спектральної ширини сигналу. Загальна невирішена проблема полягає у відсутності ефективного методу формування багатовимірного сигналу n-ї кратності та приймання на основі фазорізницевої модуляції високих порядків, здатних підвищити ефективність цих параметрів. У роботі запропоновано метод який дозволяє формувати тривимірний багатопозиційний сигнал 3D АФМ-32, що використовує три незалежні параметри – амплітуду, фазу та час. Особливістю отриманого результату є те, що стійкість до завад забезпечується без збільшення спектральної ширини сигналу, а завдяки тривимірному форматуванню, яке збільшує відстань між сигнальними точками на 50 %. Розроблено алгоритм когерентного приймання, що забезпечує точне відновлення сигналу навіть за наявності фазових або частотних збурень. Показано, що ефективність приймання досягається при інтервалі усереднення не менше ніж M = 20, за якого система демонструє ймовірність помилки на рівні SER ≈ 10⁻⁸ при Eb/N₀ ≈ 17.4 дБ. Це дозволяє отримати енергетичний виграш 2–3 дБ у порівнянні з QAM-32 та класичною АФМ. Запропонований підхід інваріантний до фазових зсувів завдяки різницям фаз першого та другого порядків, що усуває неоднозначності при прийманні. 3D АФМ-32 продемонструвала вищу завадостійкість порівняно з QAM-16/32 та АФМ-16/32 при однакових умовах. Результати можуть бути використані в мережах 5G/6G, зокрема в адаптивних OFDM-системах, автономному транспорті та телеметрі

Розробка та оцінка підходів до управління радіочастотами для стратосферних систем зв'язку

The object of the study is the methods of radio frequency resource management in stratospheric communication systems based on high altitude platform stations (HAPS). The problem addressed is the limited radio frequency spectrum, frequency overlap with fifth- and sixth-generation (5G/6G) networks, and the high probability of interference, which complicate efficient spectrum utilization and coordination. The obtained results indicate that within the frequency bands recommended by the International Telecommunication Union (ITU) — 21.4–22.0 GHz, 24.25–27.5 GHz, 47.2–47.5 GHz, and 47.9–48.2 GHz — the probability of interference reaches up to 70% in the 27.5–28.35 GHz band. By applying cognitive radio (CR) technology, interference levels decreased by 60%, and spectrum utilization efficiency increased by 35%. Dynamic spectrum access (DSA) improved spectrum efficiency by 30–45%, while spectrum sharing methods enhanced it by 40–60%. A brief explanation of the results shows that the proposed management approaches significantly increase the efficiency of radio frequency resource use and substantially reduce interference. For example, at a bandwidth of 100 MHz and a signal-to-noise ratio (SNR) of 10, the channel capacity reached approximately 332 Mbps. The distinctive features of the results lie in the comprehensive use of modern technologies that effectively address spectrum scarcity and interference issues, ensuring compatibility of HAPS with existing terrestrial and satellite communication systems. The proposed approaches are suitable for implementation in international and national spectrum coordination and licensing frameworks aimed at expanding broadband connectivity in underserved regionsОб'єктом дослідження є методи управління радіочастотними ресурсами в стратосферних системах зв'язку на базі висотних платформних станцій (ВПС). Розглянута проблема полягає в обмеженому радіочастотному спектрі, перекритті частот з мережами п'ятого та шостого поколінь (5G/6G) та високій ймовірності перешкод, що ускладнюють ефективне використання та координацію спектру. Отримані результати свідчать про те, що в межах частотних діапазонів, рекомендованих Міжнародним союзом електрозв'язку (МСЕ) — 21,4–22,0 ГГц, 24,25–27,5 ГГц, 47,2–47,5 ГГц та 47,9–48,2 ГГц — ймовірність перешкод сягає 70% у діапазоні 27,5–28,35 ГГц. Завдяки застосуванню технології когнітивного радіо (КР) рівні перешкод знизилися на 60%, а ефективність використання спектру зросла на 35%. Динамічний доступ до спектру (ДДС) покращив ефективність використання спектру на 30–45%, тоді як методи спільного використання спектру підвищили її на 40–60%. Короткий опис результатів показує, що запропоновані підходи до управління значно підвищують ефективність використання радіочастотного ресурсу та суттєво зменшують перешкоди. Наприклад, при смузі пропускання 100 МГц та співвідношенні сигнал/шум 10 пропускна здатність каналу досягла приблизно 332 Мбіт/с. Відмінними рисами результатів є комплексне використання сучасних технологій, які ефективно вирішують проблеми дефіциту спектру та перешкод, забезпечуючи сумісність ВПС з існуючими наземними та супутниковими системами зв'язку. Запропоновані підходи придатні для впровадження в міжнародних та національних рамках координації та ліцензування спектру, спрямованих на розширення широкосмугового зв'язку в недостатньо обслуговуваних регіона