№ 4 (2017)
Скачать выпуск
PDF
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
Владимир Павлович Герасимов,
Владимир Данилович Ковалёв,
Сергей Владимирович Герасимов,
Александр Юрьевич Даржания
7-16 39
Аннотация
Актуальными в современном мире проблемами являются - предупреждение, выявление, локализация чрезвычайных ситуаций на ранних стадиях их возникновения и распространения. Россия отличается от других государств мира обширной территорией и низкой средней плотностью населения, поэтому трудовых ресурсов, требуемых для решения указанных задач недостаточно, но справиться с ними позволит применение беспилотных воздушных средств. В статье рассматриваются корреляционно-экстремальные системы в системах управления беспилотниками и анализируется дифференциальный метод определения экстремума в бортовых дискриминаторах - экономичный, с точки зрения требований к ресурсам бортового компьютера, а по быстродействию, позволяющий решать задачи в реальном масштабе времени. Приведенный компьютерный анализ метода показал наличие методических погрешностей, которые необходимо учитывать при проектировании бортовых следящих систем (корреляторов) дронов. Знание причин возникновения методических погрешностей в каналах дифференциального коррелятора, позволит разработать меры по их компенсации, максимально используя в сенсорах беспилотников положительные качества данного метода.
17-26 26
Аннотация
В работе предлагается метод численного решения двумерного интегрального уравнения первого рода. При этом предполагается, что исходные данные в уравнении могут быть заданы приближенно с погрешностями, а ядро интегрального уравнения может иметь особенности, что приводит к постановке так называемой некорректно поставленной задачи. Это в свою очередь требует построения регуляризирующих алгоритмов в соответствии с теорией решения некорректно поставленных задач вычислительной математики. Решение данной задачи имеет самостоятельное значение в вычислительной математике, чем и обусловлена ее актуальность. В работе подробно описывается постановка задачи с выделением существующих проблем, требующих своего разрешения, разрабатывается и обосновывается соответствующий численный метод. При этом используются теоретические основы и методы функционального анализа, вычислительной математики, теории решения некорректно поставленных задач, теории вариационного исчисления и методов оптимизации. Также в работе рассматривается возможность применения данного метода для решения соответствующей трехмерной задачи. При построении вычислительного метода выполняется постановка соответствующей вариационной задачи, которая затем решается методом наискорейшего спуска, осуществляется построение регуляризирующего алгоритма. В итоге, разработанный численный метод и алгоритм позволяют получать устойчивые решения исходной задачи с учетом погрешностей в исходных данных, что соответствует ситуации практического моделирования процессов в конкретных прикладных задачах.
Александр Яковлевич Симоновский,
Ольга Алексеевна Гришанина,
Александр Александрович Яновский,
Дмитрий Борисович Литвин
27-42 47
Аннотация
Предложена математическая модель, позволяющая описать формы свободной поверхности магнитной жидкости, окружающие тонкую плоскую намагничиваемую пластину с бесконечной магнитной восприимчивостью. Решены уравнения Максвелла и уравнения гидростатики для магнитной жидкости с соответствующими граничными условиями на свободной поверхности магнитной жидкости. Методами теории функций комплексной переменной найдены распределение магнитного поля и давления в магнитной жидкости, окружающей пластину. Выписано уравнение формы свободной поверхности магнитной жидкости вблизи пластины и приведены графики равновесных форм свободной поверхности магнитной жидкости в окрестности пластины для различных объемов жидкости, и угла между пластиной и вектором внешнего магнитного поля. Показано, что малые объемы магнитной жидкости сосредоточены вблизи краев пластины в виде капель. С увеличением объема жидкости вблизи центральной части плиты образуются воздушные полости. Размер полостей уменьшается при увеличении объема жидкости. Приведены результаты экспериментов, подтверждающие данную картину распределения полостей вблизи поверхности пластины.
Николай Иванович Червяков,
Павел Алексеевич Ляхов,
Диана Ивановна Калита,
Кирилл Сергеевич Шульженко
43-54 28
Аннотация
В статье рассматривается применение вейвлетных фильтров на основе системы остаточных классов для комплексного улучшения технических характеристик устройств вейвлет обработки сигналов с использованием системы остаточных классов. Важной проблемой практического использования систем с низким энергопотреблением являются искажения сигнала, которые могут существенно повлиять на качество обрабатываемого сигнала и вызвать ошибку в работе системы. Предложена концепция реализации цифровых устройств на основе системы остаточных классов и вейвлет-обработки сигналов с целью повышения быстродействия и снижения энергопотребления. Проведено моделирование на программируемых логических интегральных схемах различных семейств. Предлагаемая концепция позволяет улучшить параметры энергопотребления на 24% и быстродействия на 21% для цифровых фильтров в системах с низким энергопотреблением на основе системы остаточных классов.
55-62 37
Аннотация
На основе ГИС-технологий проведен анализ транспортной доступности десяти самых посещаемых горнолыжных курортов России: Шерегеш, Красная Поляна, Со-рочаны, Домбай, Игора, Бобровый лог, Приэльбрусье, Солнечная долина, Свияжские холмы, Архыз. Для каждого курорта построены зоны транспортной доступности: от одного до пяти часов. Проведен анализ численности населения, проживающего в каждой из зон транспортной доступности. Выведена формула потенциала туристского спроса, которая учитывает показатель времени в пути на автомобиле до горнолыжных курортов. На основе полученной формулы проанализирован потенциал туристского спроса и выделены три группы горнолыжных курортов: с высоким, средним и низким показателем спроса. Определены проблемы и выделены наиболее перспективные территории для развития горнолыжного туризма.
63-78 59
Аннотация
Многонациональный состав населения Дагестана объективно обусловливает необходимость проведения действенной государственной национальной политики. В политической сфере это привёло к созданию системы негласной иерархии этносов в органах государственной власти, которая в современных условиях требует своей модернизации. До сих пор открытым остаётся вопрос о реальном, а не формальном выделении коренных малочисленных этносов Дагестана. Важной проблемой является наличие разделённых этносов государственной границей с Азербайджаном. При росте доли автохтонных этносов в населении Дагестана происходит усиление их миграционного оттока за пределы Республики. Массовый миграционный отток и депопуляция русского населения привели к практической ликвидации некогда представительно русской общины в Дагестане.
Виталий Семенович Белозеров,
Наталия Александровна Щитова,
Василий Васильевич Чихичин,
Иван Алексеевич Соловьев
79-92 51
Аннотация
В статье представлен анализ современного регионального распределения иностранных студентов на Северном Кавказе, выявлены регионы с большим количеством и высокой динамикой обучающихся из зарубежных стран и регионы, где этот процесс находится пока еще на стадии становления. Данная территория является новой для массовой образовательной миграции из-за рубежа, в основном из стран Средней Азии, Ближнего Востока и Африки. Показано место Северо-Кавказского федерального округа на российской карте иностранных студентов. Определены основные особенности принимающего местного северокавказского сообщества, главная из них - это полиэтничность населения всех образовательных центров макрорегиона, что придает определенные нюансы восприятию иностранных студентов местными жителями. На основании результатов социологических исследований на примере Северо-Кавказского федерального университета анализируются особенности адаптации иностранных студентов на Северном Кавказе. Основная проблема - это языковой барьер, с которым представители из разных стран справляются с разной степенью успешности. Наиболее продвинуты в этом плане выходцы из стран постсоветского пространства. От решения этой проблемы в основном зависят другие аспекты адаптации - социокультурного диалога, отношений с властными и сервисными структурами, преподавателями и другими студентами, в целом получение качественного высшего образования и искомой квалификации.
93-104 49
Аннотация
Рассмотрены основные этапы реинтродукции оленьих на территории Ставропольского края. Раскрыты исторический, ландшафтный и экологический принципы в размещении копытных. Дана экологическая характеристика косули, благородного и пятнистого оленей. Рассмотрено современное состояние реинтродуцированных видов семейства Cervidae. Проанализирована динамика численности оленьих за пятилетний период (2013-2017) в природных заказниках края. Проведен расчет оптимальной численности изучаемых видов для заказников Ставропольского края по I классу бонитета угодий. Проанализированы, нормативны допустимого изъятия охотничьих ресурсов и методики их расчетов. По результатам расчетов предложены пути оптимизации численности реинтродуцированных видов для заказников: «Сафонова дача», «Стрижамент» и «Александровский». В качестве основных мер по перераспределению поголовья предложена как возможность расширения площади существующих вольеров в сторону увеличения площади лесных угодий, так и переселения на другие участки заказников.
105-118 64
Аннотация
Проведен краткий анализ технических характеристик автоматизированных метеорологических радиолокаторов, с помощью которых по данным инструментальных измерений, рассчитывались постоянные радиолокатора Сλi и С'λi для трех каналов - λ1 = 3,2 см; λ2 = 10,3 см; λ3 = 5,6 см. С помощью Сλi, с учетом длины волны, рассчитывалась удельная площадь обратного рассеяния частиц облаков и осадков (ОО ηλ, см-1), а без учета длины волны - характеристики радиолокационной отражаемости ОО (Z, мм6 ∙ м-3) с различными единицами измерений. Составлены таблицы и карты, связывающие значения ηλi и Z, которые могут быть использованы: для перевода значений ηλ в значения Z и обратно, а также для оценки градоопасности защищаемых и прилегающих территорий районов исследуемого региона. Полученные результаты могут быть применены при планировании и проведении проектов по воздействию на градовые процессы и искусственному увеличению осадков из облаков; совершенствовании существующих и разработке новых радиолокационных критериев градоопасности объектов воздействия и пригодности облаков для искусственного вызывания осадков; методов оценки физической и экономической эффективности при проведении противоградовых работ и работ по искусственному увеличению осадков.
119-124 62
Аннотация
При анализе литературных данных и гербарных фондов нами установлено, что в прибрежной зоне озера произрастало 14 видов осок. При проведении обследования прибрежной зоны озера было отмечено уменьшение количества видов осок, в течение 2011-2017 гг. нами не обнаружены на указанных территориях С. vesicaria L., С. secalina Wahlenb., С. elata All., C. paniculata L., С. disticha Huds., С. divisa Huds. Численность и возрастной состав сильно не изменялись у С. vulpina, C. acutiformis, C. melanostachya, C. riparia, C. hirta, C. acuta. Уменьшение площади популяций C. lasiocarpa, C. pseudocyperus, C. diluta.
Рустам Рамизович Гасумов,
Владимир Алексеевич Гридин,
Сергей Николаевич Овчаров,
Эльдар Рамизович Гасумов
125-136 70
Аннотация
Миграция газа в затрубном пространстве или перетоки газа между отдельными пластами при креплении скважин в процессе закачки цементного раствора представляют собой очень серьезную проблему, особенно для скважин, вскрывающих неоднородные пласты и пласты с аномально высокими пластовыми давлениями. Эти явления могут наблюдаться за обсадными колоннами в скважинах, расположенных как на суше, так и в море. Возможность поступления газа из пласта в затрубное пространство и его миграция по заколон-ному пространству объясняется многими причинами, часть из них очевидна и не вызывает сомнений, а другая часть, основанная на предположениях либо на недостаточно убедительной интерпретации проводившихся анализов производственного материала или экспериментальных исследований, в некоторой степени может вызывать сомнения. В статье рассмотрены и изучены причины и природа возникновения заколонных проявлений в различных горно-геологических условиях, приведены результаты исследований влияния различных факторов на герметичность заколонного пространства, проанализировано влияние геологических, технических, механических, технологических и физико-химических факторов на происхождение заколонных проявлений в скважинах. Установлено, что в качестве основного фактора, в наибольшей степени повлиявшего на возникновение вышеуказанного осложнения, следует признать геологический фактор, обусловивший образование каналов в цементном камне в процессе его твердения. На основе результатов проведенных исследований выполнена оценка соответствия технологии строительства скважины, составлено научно-обоснованное заключение о причинах заколонного проявления, произошедшего в эксплуатационной скважине после проведения работ по цементированию эксплуатационной колонны.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СОСТАВОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ПРОВОДКИ СКВАЖИН В СЛОЖНЫХ ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Рустам Рамизович Гасумов,
Юлианна Константиновна Димитриади,
Владимир Тимофеевич Лукьянов,
Владимир Васильевич Федоренко
137-156 38
Аннотация
В связи с естественным истощением запасов углеводородов в мезозойских отложениях большинства эксплуатируемых месторождений Северного Кавказа с целью дальнейшего развития нефтегазодобывающей отрасли в регионе необходимо активное вовлечение в разработку карбонатного комплекса юры Западного Предкавказья. Строительство глубоких разведочных скважин в осложненных горно-геологических условиях требует применения специальных технологий и технологических решений с использованием имеющегося опыта бурения аналогичных скважин. В статье рассмотрены результаты исследований в области совершенствования составов обратных эмульсий с целью повышения их термостойкости для бурения глубоких скважин в осложненных горно-геологических условиях. Рекомендуется повысить устойчивость эмульсий за счет введения соэмульгатора, влияющего на физико-механические и химические свойства эмульгатора и эмульсии. Приводятся механизм подбора соэмульгаторов для получения гидрофобных эмульсий с термостабильностью до 170 °С, результаты экспериментальных исследований, рецептуры эмульсий и практические рекомендации по обработке скважин с высокими пластовыми температурами.
Евгений Петрович Кузнеченков,
Абдул-Гапур Керимов,
Василий Иванович Петренко,
Владимир Алексеевич Гридин
157-166 40
Аннотация
В работе приводятся результаты исследовательских работ выполненных в области продольно-поперечной сейсморазведки для решения широкого круга нефтегазопоисковых задач вплоть до подсчета запасов месторождений нефти и газа без предварительного бурения глубоких скважин. В частности рассматриваются механизмы возбуждения поперечных волн и результаты экспериментальных исследований, проведенных в полевых условиях. Отмечается, что поперечные волны, не обладающие свойством фазовой инверсии, несут важную информацию о внутреннем строении изучаемой среды, поэтому возникает необходимость их изучения с целью дальнейшего применения для значительного повышения геолого-экономической эффективности сейсморазведочных работ. Приводятся результаты исследовательских работ полученных с помощью различных источников возбуждения сейсмических волн, а также экспериментальные зависимости интенсивности поперечных волн от величины заряда.
Андрей Александрович Лиховид,
Арсен Оганесович Берберян,
Евгений Георгиевич Мишвелов,
Алина Игоревна Сердюкова
167-176 35
Аннотация
В данной статье поднимается проблема развития зоогеографических знаний в древневосточных и античных обществах. Применительно к анализу знаний о биогеоценозе на Древнем Востоке привлекались изображения и описания иероглифов, фресок, гробниц, статуэток и т.д., а также фольклор. Автором было выявлено, что «биогеноценотическая» тематика была востребована в Древнем Египте. В изобразительных памятниках нашли отражение сцены охоты и хозяйственной деятельности, в целом. На основе изученных материалов заключено, что в Древнем Египте происходили Древнегреческое и древнеримское наследие, которые демонстрировали попытки систематизировать данные о флоре и фауне. Анализируя труды Геродота, автор обнаруживает попытки автора объяснить численное соотношение животных различных видов в природе. Выдающимся фактом стали произведения Аристотеля по зоогеографии. Ряд его изысканий актуальны и в наше время. Ценность сведений античных авторов основана на их мобильности, путешествуя, они не только накапливали сведения о фауне и населении животных различных территорий, но делали сравнительно-географические обобщения. В выводах подчеркиваются следующие особенности: расширение знаний о географии, составление данных о большем числе систематических групп животных, синхронность в развитии «биогеоценотических» взглядов в контексте различных культур.
177-184 45
Аннотация
Род Solidago (золотарник) достаточно богат, его представители встречаются повсеместно. В России этот род насчитывает 22 вида, а на территории бывшего СССР - 26 видов, которые распространены почти повсеместно. На Кавказе произрастает 15 видов рода Solidago (S. virgaurea, S. turfosa, S. talyschensis, S caucasica, S. alpestris, S. canadensis, S. altissima, S. serotinoides, S. rupestris, S. arguta, S. neglecta, S. laevenworthii,S. odora, S. juncea, S. graminifolia), которые относятся к секциям: Solidago, Unilateralis, Euthamia и распространены в 11 районах флоры Кавказа. В Западном Предкавказье и Северо-Западном Закавказье встречается по 1 виду, в остальных флористических районах 2-4 вида. В Западном Закавказье отмечено максимальное количество видов рода Solidago - 14. Наиболее широко распространен S. virgaurea, который встречается в 10 районах флоры Кавказа.
185-196 61
Аннотация
Проведён зоогеографический анализ 55 видов губоногих и двупарноно-гих многоножек Центрального Предкавказья. Выявлено, что в формировании фауны данного региона наибольшее значение внесли виды, относящие к Бореальному, Средиземноморскому и Кавказскому зоогеографическим комплексам. Это обусловлено расположением региона на границе трёх подобластей Палеарктики: Европейско-Сибирской, Средиземноморской и Среднеазиатской. Наибольшее число видов относится к эндемикам и субэндемикам Кавказа, особенно ярко выражено у Diplopoda. Второй по количеству видов - Бореальный комплекс. Средиземноморский комплекс неоднородно представлен у губоногих и двупарноногих: у Chilopoda он вносит вклад, примерно равный Бореальному и Кавказскому комплексам, а у диплопод его значение, наоборот, невелико. Комплекс ареалов, выходящих за пределы Голарктики, представлен антропохорными видами.
Владимир Михайлович Харченко,
Алина Евгеньевна Домарева,
Галина Валентиновна Колядова,
Валерий Петрович Мочалов
197-210 29
Аннотация
В предложенной работе излагаются оперативные методы и технология поисков месторождений полезных ископаемых и оценки сейсмичности и экологических условий на основе использования: 1. Современной спутниковой съёмки земной поверхности путём подборки масштабов космоснимков для получения определённого объёма и качества информации; 2. Теоретической основы концепции структур центрального типа, где впервые используется их интерпретация с выделением геодинамических центров, зон сжатия и растяжения, участков их интерференции и узловых точек; 3. Нового метода ландшафтно-геоэкологического картирования, с выделением на картах геолого-тектонической обстановки, структур центрального типа и линеаментов, а также основных элементов ландшафтов (гидросети, особенности рельефа, почв и растительности) и физико-геологических процессов. Согласно предложенной технологии на основе космической сьемки приводятся основные этапы и результаты выполнения научно-исследовательских работ на конкретной территории.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
211-218 21
Аннотация
В данной работе исследуется возможность формирования многослойных микрокапсул на носителях различной природы, таких как мезопористые ватеритные частицы СаСО3 и полистирольные частицы, в качестве биополимеров - фукоидан и бычий сывороточный альбумин (БСА). Оценка размеров была осуществлена методами динамического рассеяния света (ДРС) и сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), форма - методами оптической микроскопии и СЗМ. В результате работы установлены условия формирования микрокапсул с применением реакции Майяра, а также зависимость размера микрокапсул от природы носителя.
ISSN 2308-4758 (Print)