Нейросеть Пермского Политеха позволит снизить выбросы вредных веществ от самолетов
Выбросы от двигателей самолетов на аэродромах - это источник загрязнения окружающей среды. В частности, оксиды азота могут разрушать озоновый слой и увеличивать уровень радиации на поверхности Земли. С 2020 года Международная организация гражданской авиации приняла новые стандарты по выбросам вредных веществ современных типов самолетов. Ученые Пермского Политеха разработали измеритель на основе нейросетей, который позволит отследить выделение вредных веществ от газотурбинных двигателей в атмосферу.
Результаты исследования разработчики представили в сборнике 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus). «К неконтролируемым выбросам авиадвигателей, которые загрязняют окружающую среду, можно отнести дым, монооксид углерода, несгоревшие углеводороды, оксиды азота и окислы серы. Оксиды азота наиболее опасны: они разрушают озоновый слой и повышают уровень радиации на поверхности Земли.
Новые стандарты, принятые в 2020 году Международной организацией гражданской авиации, обусловливают разработку новых, «чистых» камер сгорания для современных авиадвигателей. Мы предложили использовать адаптивный виртуальный измеритель вредных веществ на базе нейронной и нечеткой технологии», – поясняет один из разработчиков, ассистент, учебный мастер кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха Вячеслав Никулин.
Уровень вредных веществ ученым удалось снизить за счет перераспределения топлива по различным коллекторам. При этом газодинамическая устойчивость в камере сгорания сохраняется. Топливо-воздушная смесь равномерно распределяется за счет поперечных пульсаций, а ее параметры можно отследить с помощью коэффициента камеры сгорания.
«Газотурбинные двигатели самолетов работают в условиях неопределенности. Поэтому мы использовали инструментарий технологий мягких вычислений, который основан на нечетких системах, вероятностных моделях, нейронных сетях и генетических алгоритмах. Нейросеть анализирует давление и температуру в камере сгорания, расход топлива и другие параметры.
С ее помощью можно определить уровень окислителя в камере сгорания в режиме реального времени, а также спрогнозировать количество вредных веществ, которое выделит самолет во время взлета и посадки», – рассказывает профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Юрий Хижняков.
Нейронная часть измерителя состоит из двух персептронов. Первый определяет расход воздуха, который корректирует температуру газа при взлете и посадке с помощью нечеткого регулятора. Температуру газа в камере сгорания измеряет встроенный датчик. Второй персептрон вычисляет уровень оксида азота.
Расчеты ученых Пермского Политеха подтвердили, что технология позволяет снизить количество выбросов в районе аэродрома. Измеритель можно встроить в систему автоматического регулирования самолета для непрерывного мониторинга вредных веществ, считают ученые.
Telegram 
Дзен 
VK Экипажи самолетов проводят много времени на высоте, где получают больше ионизирующего излучения, чем представители сотен других профессий. Новое исследование показало, что на пилотов и бортпроводников приходится самая высокая доля смертей от рака, связанного с воздействием радиации.
Повышение температуры воды и сокращение ледяного покрова сместили ареал кормовой рыбы на север и к берегам Восточной Гренландии, а за рыбой в регион пришли тысячи горбачей, финвалов и малых полосатиков. Теперь киты проводят там лето и съедают около миллиона тонн рыбы и криля.
Микроорганизмы, обитающие во рту, иногда добираются до кишечника и могут закрепляться там, где в норме их почти нет. Новое исследование показало, что связь между микробиомами ротовой полости и кишечника меняется при раке ЖКТ и может служить признаком онкозаболевания.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно