A multi-purpose, multi-rotor drone system for long-range and high-altitude volcanic gas plume measurements

A multi-rotor drone has been adapted for studies of volcanic gas plumes. This adaptation includes improved capacity for high-altitude and long-range, real-time SO2 concentration monitoring, long-range manual control, remotely activated bag sampling and plume speed measurement capability. The drone is capable of acting as a stable platform for various instrument configurations, including multi-component gas analysis system (MultiGAS) instruments for in situ measurements of SO2, H2S, and CO2 concentrations in the gas plume and portable differential optical absorption spectrometer (MobileDOAS) instruments for spectroscopic measurement of total SO2 emission rate, remotely controlled gas sampling in bags and sampling with gas denuders for posterior analysis on the ground of isotopic composition and halogens. The platform we present was field-tested during three campaigns in Papua New Guinea: in 2016 at Tavurvur, Bagana and Ulawun volcanoes, in 2018 at Tavurvur and Langila volcanoes and in 2019 at Tavurvur and Manam volcanoes, as well as in Mt. Etna in Italy in 2017. This paper describes the drone platform and the multiple payloads, the various measurement strategies and an algorithm to correct for different response times of MultiGAS sensors. Specifically, we emphasize the need for an adaptive flight path, together with live data transmission of a plume tracer (such as SO2 concentration) to the ground station, to ensure optimal plume interception when operating beyond the visual line of sight. We present results from a comprehensive plume characterization obtained during a field deployment at Manam volcano in May 2019. The Papua New Guinea region, and particularly Manam volcano, has not been extensively studied for volcanic gases due to its remote location, inaccessible summit region and high level of volcanic activity. We demonstrate that the combination of a multi-rotor drone with modular payloads is a versatile solution to obtain the flux and composition of volcanic plumes, even for the case of a highly active volcano with a high-altitude plume such as Manam. Drone-based measurements offer a valuable solution to volcano research and monitoring applications and provide an alternativespan idCombining double low line"page4256"/> and complementary method to ground-based and direct sampling of volcanic gases

Fundamental Theory of Perfecting of a Design and Technology of Railway Stations.

Бобровський В. І. Теоретичнi основи удосконалення конструкцiї та технологiї роботи залiзничних станцiй : авт. дис. к. т. н. : 05.22.20 / В. І. Бобровський : Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ : Вид-во Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад.В. Лазаряна. - 2002. – 33 с.UK: Дисертація присвячена проблемі удосконалення конструкції і технології роботи залізничних станцій на основі математичного моделювання. У дисертації розроблена інтегрована система геометричних і функціональних моделей для аналізу і синтезу станцій. Геометричні моделі відображають конструкцію колійного розвитку станцій і використовуються для його синтезу. Функціональні моделі використовуються для аналізу станцій і дозволяють одержати оцінку їх ефективності, необхідну для пошуку шляхів поліпшення конструкції і технології станцій. Розроблені теоретичні основи і створені функціональні моделі основних станційних підсистем: парків станцій і підходів до них, сортувальних гірок і районів формування. Функціональні моделі здійснюють імітаційне моделювання підсистем; вони побудовані з використанням системного підходу і мають ієрархічну структуру. Розроблена сукупність моделей може бути покладена в основу автоматизованої системи підтримки прийняття рішень для оцінки і вибору раціонального комплексу заходів, спрямованих на підвищення ефективності експлуатації станцій.RU: Диссертация посвящена проблеме совершенствования конструкции и технологии работы железнодорожных станций на основе математического моделирования. В диссертации разработана интегрированная система геометрических и функциональных моделей для анализа и синтеза станций. Геометрические модели отражают конструкцию путевого развития станций и используются для его синтеза. Функциональные модели используются для анализа станций и позволяют получить оценку их эффективности, необходимую для поиска путей улучшения конструкции и технологии станций. Разработаны теоретические основы и созданы функциональные модели основных станционных подсистем: парков станций и подходов к ним, сортировочных горок и районов формирования. Функциональные модели осуществляют имитационное моделирование подсистем; они построены с использованием системного подхода и имеют иерархическую структуру. Разработана совокупность моделей может быть положена в основу автоматизированной системы поддержки принятия решений для оценки и выбора рационального комплекса мероприятий, направленных на повышение эффективности эксплуатации станций.EN: The thesis is devoted to a problem of perfecting of a design and technology of railway stations on the basis of mathematical modelling. In a thesis the integrated system of geometrical and functional models for the analysis and synthesising of stations is designed. The geometrical models describe a design of yard track and will be used for its synthesising. The functional models will be used for the analysis of stations and allow to receive an estimation of their efficiency for looking up of paths improvement for a design and technology of stations. The fundamental theory are designed and the functional models of the basic subsystems of stations (station and approaches road, hump and formation yard) are created. The functional models execute simulation modelling of subsystems; they are built with usage of system approach and have an hierarchical structure

Оптимізація режимів регулювання швидкості відчепів при розпуску составів на гірках

Бобровский, В. И. Оптимизация режимов регулирования скорости отцепов при роспуске составов на горках / В. И. Бобровский, Н. В. Рогов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2004. — Вип. 4. — С. 174—182.RU: Разработан итерационный метод оптимизации режимов торможения отцепов состава на сортировочных горках, позволяющий максимизировать интервалы между отцепами на разделительных стрелках,выполнены исследования его эффективности.UA: Розроблено ітераційний метод оптимізації режимів гальмування відчепів состава на сортувальних гірках,що дозволяє максимізувати інтервали між відчепами на розділових стрілках, виконані дослідження його ефективності.EN: The authors have developed an iteration method of optimizing the train cuts braking modes on the sorting humps,which allows maximizing the intervals between the cuts on separating switches, and made a study of its efficiency

Automatization of Position Finding of Marginal Columns and Signaling

Бобровский, В. И. Автоматизация определения положения предельных столбиков и сигналов / В. И. Бобровский, Д. Н. Козаченко // Залізничний транспорт України. — 2004. — № 4. — С. 14—16.RU: Представлена усовершенствованная методика определения координат размещения предельных столбиков и сигналов. Указанная методика может быть использована в системах автоматизированного проектирования железнодорожных станций.UK: Представлена удосконалена методика визначення координат розміщення граничних стовпчиків і сигналів. Зазначена методика може бути використана в системах автоматизованого проектування залізничних станцій.EN: The improved method of determining the coordinates of the marginal columns and signals is presented. This technique can be used in computer-aided design systems for railway stations design

The Model of Interval Control of the Cut's Speed on the Gravity Humps

Бобровский, В. И. Математическая модель для оптимизации интервального регулирования скорости отцепов на горках / В. И. Бобровский, Д. Н. Козаченко // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. — 2003. — № 3. — С. 3 —8.RU: Разработана модель интервального регулирования скорости отцепов на горках для решения задачи оптимизации режимов торможения.UK: Розроблена модель інтервального регулювання швидкості відчепів на гірках для вирішення задачі оптимізації режимів гальмування.EN: The model of interval control of the cut's speed on the humps for the solution of the optimization task of braking is designed

Information Technologies in the Design of Railway Stations and Junctions

Бобровский, В. И. Информационные технологии в проектировании железнодорожных станций и узлов / В. И. Бобровский, Д. Н. Козаченко // Залізничний транспорт України. — 1999. — № 6. — С. 6—10.RU: Приведена структура моделей технического оснащения и технологических процессов железнодорожных станций. Представлены программные комплексы, построенные на основе указанных моделей.UK: Наведено структуру моделей технічного оснащення та технологічних процесів залізничних станцій. Представлено програмні комплекси, що побудовані на основі вказаних моделей.EN: The structure of models of technical equipment and technological processes of railway stations are given. A software complexes that built on the basis of these models are presented

Integrated System of Structural-Parametric Models of Railway Stations

Бобровський, В. І. Інтегрована система структурно-параметричних моделей залізничних станцій / В. І. Бобровський, Д. М. Козаченко // Зб. наук. пр. Укр. держ. ун-ту залізн. трансп. — Харків, 2003. — Вип. 53. — С. 107—114.UK: У статті розглядаються питання розробки системи математичних моделей планів колійного розвитку залізничних станцій. У якості моделі використовується зважений орієнтований граф. Наведена структура вхідної і внутрішньої моделі, а також методи їх перетворення. Дані моделі можуть використовуватись для автоматизованого проектування станцій, побудови схем ТРА та у якості інформаційної бази для функціонального моделювання технологічних процесів станцій.RU: В статье рассматриваются вопросы разработки системы математических моделей планов путевого развития железнодорожных станций. В качестве модели используется взвешенный ориентированный граф. Приведена структура входной и внутренней модели, а также методы их преобразования. Данные модели могут использоваться для автоматизированного проектирования станций, построения схем ТРА и в качестве информационной базы для функционального моделирования технологических процессов станций.EN: The development of system of mathematical models of railway station's track plans is described in the article. The model uses a weighted orientated graph. The structure of the input and the internal model, as well as their conversion techniques are given. These models can be used for computer-aided design of railway stations, the schemes development for technical documents and as an information base for functional modeling of station's technological processes

The Calculation of Operating Costs In the Optimization Problems of the Railway Station's Longitudinal Profile

Бобровский, В. И. Расчет эксплуатационных расходов в задачах оптимизации продольного профиля железнодорожных станций / В. И. Бобровский, Д. Н. Козаченко // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. — 2000. — № 2 (23). — С. 14—19.RU: Постановлена задача оптимизации продольного профиля сортировочной станции. Получены статистические модели для расчета эксплуатационных расходов.UK: Поставлена задача оптимізації поздовжнього профілю сортувальної станції. Отримані статистичні моделі для розрахунку експлуатаційних витрат.EN: The task of optimizing the longitudinal profile of railway stations is formulated. Obtained statistical models for the calculation of operating costs

Mathematical Model for Optimization of Interval Control of Cuts Speed on Sorting Humps

Бобровский, В. И. Математическая модель для оптимизации интервального регулирования скорости отцепов на горках: [препринт] / В. И. Бобровский, Д. Н. Козаченко // Iнформацiйно-керуючi системи на залізничному транспорті. — 2003. — № 3. — С. 3—8.RU: Разработана модель интервального регулирования скорости отцепов на горках для решения задачи оптимизации режимов торможения.UK: Розроблена модель інтервального регулювання швидкості відчепів на гірках для вирішення задачі оптимізації режимів гальмування.EN: The model of interval control of the cut's speed on the humps for the solution of the optimization task of braking is designed

Дослідження та оцінка впливу швидкості розпуску составів на показники роботи сортувального комплексу

Бобровский, В. И. Исследования и оценка влияния скорости роспуска составов на показателей работы сортировочного комплекса / В. И. Бобровский, А. И. Колесник // Транспортні системи та технології перевезень : зб. наук. пр. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Дніпропетровськ, 2011. — Вип. 2. — С. 10—16. — doi:10.15802/tstt2011/17140UK: В даній роботі наведені результати досліджень, які дозволяють встановити ступінь впливу видкості розпуску составів на якість сортувального процесу. Використовуючи методи імітаційного моделювання, знайдено взаємозв’язок між швидкістю розпуску та кількістю, величиною вікон між відчепами на коліях сортувального парку, швидкістю співударяння відчепів, числом включень уповільнювачів гальмівних позицій.RU: В настоящей работе приведены результаты исследований, которые позволяют установить степень влияния скорости роспуска составов на качество сортировочного процесса. Используя методы имитационного моделирования, найдена взаимосвязь между скоростью роспуска и количеством, величиной окон между отцепами на путях сортировочного парка, скоростью соударения отцепов, числом включений замедлителей тормозных позиций.EN: This article describes the results of the research, devoted to the operation of the sorting hump. The mentioned results allow to determine the influence rate of breaking-up of stocks to sorting process quality. Using simulation method the interconnection between the rate of breaking-up and quantity, size of windows between cuts on sorting tracks, collide rate of cuts, turning up number of retarders founded