Современные информационные технологии

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(«МГОТУ»)

СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ 

ТЕХНОЛОГИИ 

Сборник трудов по материалам

3-й межвузовской научно-технической конференции

с международным участием 29 сентября 2017 г.

Королев 
2024

УДК 004.4
ББК 32.81

С56

Рецензенты:

Самаров К.Л., д.т.н., профессор;
Семенов А.Б., д.т.н., профессор.

Научный редактор:

Артюшенко В.М. – д.т.н., профессор

С56

Современные информационные технологии : сборник трудов 
по материалам 3-й межвузовской научно-технической конференции с 
международным участием 29 сентября 2017 г. /  колл. авторов ; под 
общ. науч. ред. док. техн. наук, проф. В.М. Артюшенко. – М.: Издательство «Научный консультант», 2024. – 190 с. 

ISBN 978-5-9500999-7-7

Предлагаемый сборник научных трудов по материалам 3-й межвузовской 

научно-технической конференции «Современные информационные технологии», прошедшей 29 сентября 2017 г. на базе кафедры информационных технологий и управляющих систем государственного бюджетного образовательного 
учреждения высшего образования Московской области «Технологический университет» («МГОТУ»), стал результатом творчества ученых, профессорскопреподавательского состава, сотрудников, аспирантов, бакалавров и магистров 
связанных с информационными технологиями в различных областях деятельности.

Сборник рассчитан на преподавателей, аспирантов, магистров и бака
лавров, а также для широкого круга специалистов в области информационных 
систем.

УДК 004 
ББК 32.81

Сборник научных статей участников конференции

Подготовлен по материалам, представленным

в электронном виде. Ответственность за содержание

материалов несут авторы.

ISBN 978-5-9500999-7-7
© «МГОТУ». Коллектив авторов, 2024 
© Оформление. Издательство «Научный 
консультант», 2024

Содержание

Введение…………………………………………………………….. 6

Воловач В.И. Анализ дискриминаторов следящих 
измерителей при воздействии полосовых помех………………… 7
Кучеров Б.А., Привалов В.И. Оценка пропускной способности 
каналов управления для контроля помеховой обстановки сети 
спутниковой связи с регулируемыми параметрами……………….15
Горская Т.В., Тетерина А.А. Способы организации 
современных высокочастотных систем связи……………………..24
Тетерина А.А., Горская Т.В. Организационно-функциональная 
среда подготовки специалиста……………………………………...33
Харламова Е.С., Ковалева О.В., Струкова А.В. 
Применение технологий облачных вычислений в процессе 
обучения информационным технологиям…………………………41
Евдокимова Д.В. Краткий анализ технологии LonWorks……….. 49
Евдокимова Д.В. Технология LonWorks и протокол LonTalk……55
Акимкина Э.Э. Инструментальные средства анализа данных 
в современных информационно-управляющих системах……….. 61
Аббасова Т.С., Борисова Д.А. Выбор алгоритма для 
обучения и проверки нейронной сети…………………………….. 67
Борисова Д.А. Средства анализа данных в офисных 
приложениях с помощью OLAP-технологий………………………74
Струкова А.В., Харламова Е.С., Ковалева О.В. 
Принципы и правила обеспечения безопасности полётов 
в современной системе управления воздушным 
движением……………………………………………………………79
Исаева Г. Н., Наумушкин В.А. Программные методы 
уменьшения энергопотребления ноутбуков……………………… 85
Борисова Д.А. Методы автоматизации учрежденческой 
деятельности…………………………………………………………92
Польшин С.Н., Косарев Д.И., Хижук А.В. 
Перспективы развития машинного обучения…………………….. 100
Сидорова Н.П., Логачева Н.В., Сидоров Ю.Ю. 
Платформы реализации корпоративных информационных 
систем на основе клиент-серверной архитектуры…………………108

Привалов В.И., Аббасова Т.С. Анализ проектных решений 
для перспективных систем высокоскоростного спутникового доступа……………………………………………………………….
115

Логачева Н.В., Сидорова Н.П. Программные средства 
разработки информационных технологий…………………………122
Коптилин Р.М. Разработка математических и компьютерных 
моделей для расчета трансзвукового осевого компрессора 
НАСА ROTOR 37……………………………………………………128
Погодин А.В., Погодина Ю.А. Разработка механизмов 
размещения данных в государственной информационной 
системе жилищно-коммунального хозяйства…………………….. 135
Погодина Ю.А., Погодин А.В. Проектирование 
информационной системы отправки отчетности 
в налоговые органы через центральный банк РФ…………………139
Ковалева О.В. Внедрение информационных систем 
на предприятиях……………………………………………………..144
Ковалева О.В., Струкова А.В., Харламова Е.С. 
Система поддержки принятия решений в банковском деле………148
Горбатенко В.Ю., Максимкин А.И., Олифер С.С. 
Анализ системы PUSH-уведомлений на мобильных 
устройствах………..............................................................................152
Теодорович Н.Н., Строганова С.М., Дмитриева Е.А. 
Мобильные измерительные пункты на основе технологии 
фазированной антенной решетки…………………………………..157
Дмитриева Е.А., Карпова Н.М., Кравчени М.С. 
«Мир в облаках»……………………………………………………..163
Теодорович Н.Н., Дмитриева Е.А., Кравчени М.С. 
Разработка и обоснование проекта развития 
информационного портала МГОТУ как инструмента 
управления зданиями университета..................................................168
Теодорович Н.Н., Дмитриева Е.А., Карпова Н.М. 
Особенности разработки корпоративного 
информационного портала………………………………………….173
Олифер С.С., Горбатенко В.Ю., Максимкин А.И. 
Анализ существующих решений для проведения 
видеоконференций…………………………………………………..177
Кравчени М.С., Дмитриева Е.А., Карпова Н.М. 
Философские проблемы сильного интеллекта…………………….182

Кравчени М.С., Дмитриева Е.А., Карпова Н.М. 
Варианты реализации эффекта памяти в искусственных 
нейронных сетях……………………………………………………..186

ВВЕДЕНИЕ

В предлагаемом сборнике научных трудов рассматривается ши
рокий круг вопросов, связанных с опытом реализации современных 
сетевых технологий в различных отраслях деятельности. 

Проведен анализ дискриминаторов следящих измерителей при 

воздействии полосовых помех, проведена оценка пропускной способности каналов управления для контроля помеховой обстановки 
сети спутниковой связи с регулируемыми параметрами, рассмотрены 
способы организации современных высокочастотных систем связи.
Осуществлен анализ проектных решений для перспективных систем 
высокоскоростного спутникового доступа. Рассмотрены принципы и 
правила обеспечения безопасности полётов в современной системе 
управления воздушным движением

Проанализированы вопросы, связанные с применением техноло
гий облачных вычислений в процессе обучения, а также организационно-функциональная среда подготовки специалиста. Рассмотрены 
программные средства разработки информационных технологий. 
Рассмотрены методы автоматизации учрежденческой деятельности, а 
так же перспективы развития машинного обучения.

Проанализированы платформы реализации корпоративных ин
формационных систем на основе клиент-серверной архитектуры, 
программные методы уменьшения энергопотребления ноутбуков.

Рассмотрены инструментальные средства анализа данных в со
временных информационно-управляющих системах, средства анализа 
данных в офисных приложениях с помощью OLAP-технологий, выбор алгоритма для обучения и проверки нейронной сети.

Дан краткий анализ технологии LonWorks и протокола LonTalk.
Материалы данного сборника будут интересны не только бака
лаврам и магистрам таких специальностей как: «Информационные 
системы и технологии», «Прикладная информатика», «Управление в 
технических системах», но и аспирантам специальностей «Системный анализ, управление и обработка информации», «Теоретические 
основы информатики», а также для широкого круга специалистов в 
области информационных технологий.

АНАЛИЗ ДИСКРИМИНАТОРОВ СЛЕДЯЩИХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ 

ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ПОЛОСОВЫХ ПОМЕХ 

Воловач В.И.,
д.т.н., доцент, 

Поволжский государственный университет сервиса («ПВГУС»)

Россия, г. Тольятти

Рассмотрены и проанализированы вопросы, связанные с синтезом и ана
лизом дискриминаторов следящих измерителей информационных параметров 
полезного сигнала, при воздействии полосовых помех.

Ключевые слова: Плотность распределения вероятностей, негауссовская 

помеха с полосовым спектром, информационный параметр.

Синтезу и анализу дискриминаторов посвящено большое число 

работ [1 – 4]. Однако, как правило, в этих работах синтез и анализ 
дискриминаторов определяются в основном формой сигнала [5 – 8]. 
При этом не учитывалась плотность распределения вероятностей 
(ПРВ) помех 𝑊𝑛(𝑛) и погрешности рассогласования 𝑊(𝜀).

Рассмотрим известные результаты по построению и анализу дис
криминаторов следящих измерителей при обработке сигналов в негауссовских помехах с полосовым спектром, с учетом конечной величины погрешностей рассогласования [9 – 12]. Покажем, что они являются частными случаями полученных результатов.

Пусть на вход приемного устройства поступают выборки {𝑌̇ℎ}

аддитивной смеси сигнала-переносчика 𝑠̇(𝜆ℎ) и негауссовской помехи 𝑛̇ℎ, являющейся узкополосным колебанием:

𝑌̇ℎ = 𝑠̇(𝜆ℎ) + 𝑛̇ℎ, ℎ = 1, 𝐻
̅̅̅̅̅ ,
(1)

где 𝑌̇ℎ = 𝑦sin.ℎ − 𝑗𝑦cos.ℎ; 𝑠̇(𝜆ℎ) = 𝑠sin(𝜆ℎ) − 𝑗𝑠cos(𝜆ℎ); 𝑛̇ℎ = 𝑛sin.ℎ −
𝑗𝑛cos.ℎ; 𝜆ℎ – информационный параметр сигнала.

Здесь 𝑦sin.ℎ, 𝑦cos.ℎ, 𝑠sin, 𝑠cos, 𝑛sin, 𝑛cos – соответственно, квадра
турные компоненты входной аддитивной смеси, сигнала и помехи.

При высокой точности демодуляции, воспользовавшись резуль
татами [1], запишем уравнения для оценки, отвечающие критерию 
максимума апостериорной вероятности:

𝜆̂ℎ = 𝜆̂ℎ + 𝜎̂𝜀.ℎ

2 [𝜆̂ℎ, 𝑌̇ℎ − 𝑠̇(𝜆̂ℎ)]𝐵𝜆.ℎ

′ ;

𝜎̂𝜀.ℎ

2 [𝜆̂ℎ, 𝑌̇ℎ − 𝑠̇(𝜆̂ℎ)] = {

𝜕2

𝜕𝜆ℎ

2 ln 𝑊(𝜆ℎ|𝜆ℎ−1) − 𝐵𝜆.ℎℎ

′′
}

−1

|

𝜆ℎ=𝜆̂ℎ

,
(2)

где 𝜎̂𝜀.ℎ

2 [𝜆̂ℎ, 𝑌̇ℎ − 𝑠̇(𝜆̂ℎ)] – дисперсия апостериорного распределения 

оценки; 𝜆̂ℎ – значение оценки информационного параметра λ на h-м 
шаге; 𝑊(𝜆ℎ|𝜆ℎ−1) – условная ПРВ информационного параметра;

𝐵𝜆.ℎ

′
= 𝑠̇𝜆

′(𝜆̂ℎ)𝑧(𝑛̇Σ.ℎ)
(3)

– выходной эффект дискриминатора; 𝑠̇𝜆

′(𝜆̂ℎ) – производная сигнала 

по измеряемому параметру 𝜆; 𝑧(𝑛̇Σ.ℎ) – характеристика блока нелинейного преобразования (БНП), зависящая от вида ПРВ помехи 
𝑊𝑛(𝑛̇) и погрешности рассогласования 𝑊(𝜀):

𝑧(𝑛̇Σ.ℎ) = −

𝑑

𝑑𝑛Σ.ℎ ln𝑊𝑛[𝑌̇ℎ − 𝑠̇(𝜆̂ℎ)] =

= −

𝑑

𝑑𝑛Σ.ℎ ln𝑊𝑛[ 𝑠̇(𝜆̂ℎ) + 𝑛̇𝑛.ℎ𝑠̇(𝜆̂ℎ)] =

= −

𝑑

𝑑𝑛Σ.ℎ ln𝑊𝑛(𝑛̇𝜀.ℎ + 𝑛̇ℎ) = −

𝑑

𝑑𝑛Σ.ℎ ln𝑊𝑛(𝑛̇Σ.ℎ) ;

𝑛̇𝜀.ℎ = 𝑠̇(𝜆ℎ, 𝑡ℎ) − 𝑠̇(𝜆̂ℎ, 𝑡ℎ) – рассогласование между принимаемым и 
опорным значением сигналов, которое может быть как детерминированным, так и случайным; 𝐵𝜆.ℎ

′′
– производная 𝐵𝜆.ℎ

′
по информацион
ному параметру 𝜆. 

Устройство, вычисляющее 𝐵𝜆.ℎ

′ [𝑌̇ℎ − 𝑠̇(𝜆̂ℎ)], принято называть 

дискриминатором. Заметим, что эта разность несет также информацию об информационном параметре сигнала [12 – 15].

Считаем, что спектр помехи шире спектра сигнала. Полагая 

квадратурные компоненты помехи в несовпадающие моменты времени независимыми, многомерную ПРВ совокупности 𝑛sin.1, 𝑛cos.1, …, 
𝑛sin.𝐻, 𝑛cos.𝐻 можно представить в виде произведения

𝑊2.𝐻(𝑛sin.1, 𝑛cos.1, … , 𝑛sin.𝐻, 𝑛cos.𝐻) = ∏
𝑊𝑛.2(𝑛sin.ℎ, 𝑛cos.ℎ)
𝐻
ℎ=1
,

где 𝑊𝑛.2(𝑛sin.ℎ, 𝑛cos.ℎ) – ПРВ квадратурных компонент помехи.

Кроме того, будем считать, апостериорную плотность распреде
ления вероятностей (АПРВ) 𝑊aps(𝜆ℎ) симметричной и унимодальной. 
В этом случае производная от логарифма функции правдоподобия, 
входящая в выражение для выходного эффекта дискриминатора и 
описывающая структуру дискриминатора, примет вид:

𝐵𝜆.ℎ

′
=

𝑑

𝑑𝜆ℎ ln𝑊𝑛.2{𝑦cos.ℎ − 𝑠cos(𝜆ℎ), 𝑦sin.ℎ − 𝑠sin(𝜆ℎ)}|𝜆ℎ=𝜆̂ℎ=

= 𝑠𝜆.cos.ℎ

′
(𝜆̂ℎ)𝑧cos.ℎ[𝑦cos.ℎ − 𝑠cos(𝜆̂ℎ), 𝑦sin.ℎ − 𝑠sin(𝜆̂ℎ)] +

= 𝑠𝜆.sin.ℎ

′
(𝜆̂ℎ)𝑧sin.ℎ[𝑦cos.ℎ − 𝑠cos(𝜆̂ℎ), 𝑦sin.ℎ − 𝑠sin(𝜆̂ℎ)],
(4)

где 𝑠𝜆.cos.ℎ

′
(𝜆̂ℎ) =

𝑑

𝑑𝜆̂ℎ 𝑠𝜆.cos.ℎ(𝜆̂ℎ, 𝑡ℎ); 𝑠𝜆.sin.ℎ

′
(𝜆̂ℎ) =

𝑑

𝑑𝜆̂ℎ 𝑠𝜆.sin.ℎ(𝜆̂ℎ, 𝑡ℎ).

Введем в рассмотрение ПРВ огибающей U и фазы 𝜑 узкополос
ного колебания 𝑊2(𝑈, 𝜑), которая выражается через ПРВ квадратурных компонент 𝑊𝑛.2(𝑢c.ℎ, 𝑣s.ℎ) соотношением [1]

𝑊𝑛.2(𝑢c.ℎ, 𝑣s.ℎ) = 𝑊2(𝑈, 𝜑)𝑈ℎ

−1.
(5)

Подставляя (5) в (4), полагая 𝑊2(𝑈, 𝜑)/𝜕𝜑 = 0 и учитывая, что
𝜕

𝜕𝑢 ln

𝑊2(𝑈,𝜑)

𝑈
= [

𝜕

𝜕𝑈 ln

𝑊2(𝑈,𝜑)

𝑈
] cos𝜑

𝜕

𝜕𝑣 ln

𝑊2(𝑈,𝜑)

𝑈
= [

𝜕

𝜕𝑈 ln

𝑊2(𝑈,𝜑)

𝑈
] sin𝜑

}, 
(6)

преобразуем выражение (4) к виду 

𝐵𝜆.ℎ

′
= 𝐺(𝑈ℎ)Re [𝑌̇ℎ
̃𝑠̇𝜆

∗′(𝜆̂ℎ)],
(7)

где 𝑌̇ℎ
̃ = 𝑌̇ℎ𝑠̇(𝜆̂ℎ); 𝐺(𝑈ℎ) =

1

𝑈ℎ

𝜕

𝜕𝑈ℎ ln

𝑊2(𝑈,𝜑)

𝑈
– нелинейное преобразо
вание 
огибающей 
и 
фазы 
процесса; 
𝑠̇𝜆

∗′(𝜆̂ℎ) = 𝑈ℎcosФ(𝜆̂ℎ) −

𝑗𝑈ℎsinФ(𝜆̂ℎ). Заметим, что 𝑈ℎ = √𝑦sin.h

2
+ 𝑦cos.h

2
.

Таким образом, структура дискриминатора в случае негауссов
ских помех с полосовым спектром предполагает обработку квадратурных компонентов (рис. 1).

Рис. 1 – Структурная схема дискриминатора работающего 

в условиях негауссовских полосовых помех

Дискриминатор содержит блок вычитания, на выходе которого 

формируется сигнал 𝑌̇ℎ
̃, и блок перемножения на производную сигна
ла по информационному параметру 𝑠̇𝜆

∗′(𝜆̂ℎ). Кроме того, в состав дис
криминатора входят блоки обработки огибающей сигнала на выходе 
вычитающего устройства 𝐺(𝑈ℎ).

𝑦cos.ℎ

𝑠cos(𝜆̂ℎ)

√𝑦sin.h

2
+ 𝑦cos.h

2
𝐺(𝑈ℎ)

𝑦sin.ℎ

𝑠sin(𝜆̂ℎ)

𝑠𝜆.cos.ℎ

′
(𝜆̂ℎ)

𝑠𝜆.sin.ℎ

′
(𝜆̂ℎ)

𝐵𝜆.ℎ

′

Заметим, что в условиях высокой апостериорной точности, ко
гда 𝜆̂ℎ → 𝜆ℎ; 𝑌̇ℎ
̃ = 𝑛̇ℎ, характеристика 𝐺(𝑈ℎ) определяется только 

плотностью распределения вероятностей амплитуды (ПРВА) помех.

Определим крутизну дискриминационной характеристики (ДХ) 

𝐾̅̃д.𝑎
2
при негауссовских полосовых помехах и произвольных рас
стройках. Необходимо отметить, что в отличие от известных результатов характеристика БНП, входящая в структурную схему дискриминатора, иная.

При негауссовских помехах реализация дискриминатора рас
сматривалась лишь для асимптотического случая, когда при высокой 
точности демодулятора принималось, что 𝑧(𝑛ℎ.Σ) ≈ 𝑧(𝑛𝑛.ℎ).

Так как, как правило, это условие не выполняется, проведем 

анализ характеристик дискриминатора при негауссовских помехах и 
наличии постоянных и случайных расстроек между входным 𝑠(𝜆ℎ, 𝑡ℎ)
и опорным значением сигнала с экстраполированной оценкой информационного параметра 𝑠(𝜆̂э.ℎ, 𝑡ℎ), то есть при неравных нулю погрешностях рассогласования.

Необходимо отметить, что операцию оптимального дискрими
натора удается достаточно точно реализовать лишь при высокой точности слежения. Первоначально проанализируем этот частный, но 
очень важный для практики случай, а затем рассмотрим более общий 
случай, когда расстройки имеют произвольный характер.

Разложив в ряд Тейлора функцию 𝑧(𝑛ℎ.Σ) в окрестности точки 

𝜆̂ℎ и ограничившись первыми двумя членами, что допустимо при высокой точности слежения, получим:

𝑧(𝑛ℎ.Σ) ≈ 𝑧(𝑛𝑛.ℎ) + 𝜀ℎ𝑠𝜆

′(𝜆̂э.ℎ)𝑧𝑛′ (𝑛𝑛.ℎ), 

где 𝜀ℎ = 𝜆ℎ − 𝜆̂э.ℎ.

Подставив это соотношение в выражение определяющее выход
ной эффект дискриминатора (3), получим

𝐵𝜆

′(𝑛ℎ.Σ) ≈ 𝑠𝜆

′(𝜆̂э.ℎ)𝑧𝑛′ (𝑛𝑛.ℎ) + 𝜀ℎ[𝑠𝜆

′(𝜆̂э.ℎ)]

2𝑧𝑛′ (𝑛𝑛.ℎ) =

= 𝛼(𝑡ℎ) + 𝛽(𝜀) .
(8)

Из полученного выражения видно, что выходной эффект дис
криминатора складывается из двух случайных составляющих 𝛼(𝑡ℎ) и 
𝛽(𝜀).

Составляющая 𝛽(𝜀) = 𝜀ℎ[𝑠𝜆

′(𝜆̂э.ℎ)]

2𝑧𝑛′ (𝑛𝑛.ℎ) описывает сигналь
ную часть выходного эффекта и называется дискриминационной характеристикой (ДХ) дискриминатора.