http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33735 2026-10-07T09:43:45Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33746 Title: Дослідження кінематичних характеристик гібридних робототехнічних систем паралельно-послідовної структури з додатковим кінематичним зв’язком Authors: Семененко, Юрій Олександрович; Семененко, Ольга Діонісівна; Рябенков, Ігор Олександрович; Сорока, Анастасія Сергіївна; Широкий, Юрій Вячеславович; Semenenko, Yurii; Semenenko, Olha; Riabenkov, Ihor; Soroka, Anastasiya; Shyrokyi, Yurii Abstract: UA: У статті розглянуто питання дослідження кінематичних характеристик гібридних робототехнічних систем паралельно-послідовної структури з додатковим кінематичним зв’язком. Актуальність роботи обумовлена зростанням потреб сучасного виробництва у високопродуктивних роботизованих системах, здатних забезпечувати високу точність позиціювання, жорсткість конструкції та розширені функціональні можливості для виконання технологічних операцій в авіабудуванні, машинобудуванні, автомобілебудуванні та інших галузях. Маніпулятори паралельної структури мають високу вантажопідйомність, швидкодію і точність позиціювання виконавчого органа, але обмежену робочу область. Одним із перспективних напрямів усунення цього недоліку є використання гібридних структур, що поєднують переваги паралельних і послідовних механізмів. Такі системи дають змогу збільшити робочу зону, зберігаючи високі показники жорсткості та динамічних характеристик. У роботі досліджено гібридний маніпулятор паралельно-послідовної структури, конструктивною особливістю якого є наявність додаткового пасивного кінематичного зв’язку. Використання додаткової ланки забезпечує зменшення згинальних навантажень на лінійні приводи і підвищення жорсткості конструкції під час переміщення об’єктів значної маси. Крім того, додатковий кінематичний зв’язок розширює технологічні можливості системи та може бути використаний для реалізації допоміжних функцій, зокрема підведення робочого середовища, енергії або встановлення додаткових функціональних модулів. У межах дослідження проаналізовано структуру маніпулятора і розроблено математичну модель для визначення його кінематичних характеристик. Розглянуто особливості розв’язання прямої та оберненої задач кінематики, визначено залежності між параметрами приводів і положенням вихідної ланки. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування та синтезу систем керування гібридними робототехнічними комплексами з підвищеними вимогами щодо точності та жорсткості.; EN: The article investigates the kinematic characteristics of hybrid parallel-serial robotic systems with an additional kinematic linkage. The relevance of the study is driven by the growing demand in modern manufacturing for high-performance robotic systems capable of ensuring high positioning accuracy, structural rigidity, and enhanced functionality when performing technological operations in aviation, mechanical engineering, automotive industry, and other sectors. Parallel manipulators are characterized by high loadcarrying capacity, speed, and positioning accuracy of the end-effector. However, they have a limited workspace. One of the promising ways to overcome this limitation is the use of hybrid structures that combine the advantages of parallel and serial mechanisms. Such systems allow expanding the working area while maintaining high stiffness and dynamic performance. This paper examines a hybrid parallel-serial manipulator, a distinctive design feature of which is the presence of an additional passive kinematic linkage. The use of the additional link reduces bending loads on the linear actuators and increases the overall structural rigidity during the manipulation of heavy objects. Furthermore, the additional kinematic linkage expands the technological capabilities of the system and can be used to implement auxiliary functions, such as supplying working media, energy, or mounting additional functional modules.Within the framework of the study, the structural analysis of the manipulator was performed and a mathematical model for determining its kinematic characteristics was developed. The features of solving the forward and inverse kinematics problems were considered, and the relationships between the actuator parameters and the position of the end-effector were established. The obtained results can be applied in the design and synthesis of control systems for hybrid robotic complexes with increased requirements for accuracy and rigidity. 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33745 Title: A comparative analysis of edge and cloud computing architectures for rolling stock monitoring systems Authors: Kushch, Mykola; Abbasov, Oleh; Kanevskyi, Maksym; Shcheblykina, Olena; Кущ, Микола; Аббасов, Олег; Канєвський, Максим; Щебликіна, Олена Abstract: UA: This paper presents a quantitative comparison of Edge- and Cloud-oriented processing of technical-condition monitoring data for high-speed railway (HSR) rolling stock, based on a verified discrete-time digital twin of a train. Unlike approaches that treat Edge and Cloud as separate, independent configurations, the model simultaneously computes both processing pipelines within a single run, including a stochastic radio channel (correlated fading, Doppler-induced degradation, HARQ with residual block error), priority-based scheduling of two traffic classes (safetycritical and monitoring), and a thermal model of the on-board computer with throttling. A hybrid architecture mode, in which Edge pre-filters monitoring traffic before forwarding it to the Cloud, is additionally implemented and empirically evaluated. The full factorial design shows that the two architectures are bottlenecked by fundamentally different mechanisms: the Cloud degrades due to the physical unavailability of the radio channel, whereas Edge degrades due to thermal throttling under insufficient cooling. The simultaneous action of both factors drives the share of the critical Both Down state to a substantial fraction of the total observation time, whereas increasing the thermal headroom of the hardware platform alone is sufficient to reduce this share several-fold. Hybrid filtering delivers a measurable reduction in network traffic both under nominal conditions and under active anomalous load, but the accompanying ML-inference compute load measurably erodes the Edge node’s thermal headroom. Local computation proved substantially more energy-costly than radio transmission of the same volume of data. The results quantitatively substantiate the need for a redundant hybrid monitoring architecture in which no single subsystem constitutes a single point of failure.; UA: У статті наведено кількісне порівняння оброблення даних моніторингу технічного стану рухомого складу високошвидкісного залізничного транспорту (HSR), орієнтованого на Edge і Cloud, на основі верифікованого дискретно-часового цифрового двійника поїзда. На відміну від підходів, у яких Edge і Cloud розглянуто як окремі незалежні конфігурації, запропонована модель одночасно обчислює обидва конвеєри оброблення в межах одного запуску, включаючи стохастичний радіоканал (корельоване завмирання, погіршення характеристик під впливом ефекту Доплера, HARQ із залишковою помилкою блока), пріоритетне планування двох класів трафіку (критичного для безпеки та моніторингового), а також теплову модель бортового комп’ютера з механізмом тротлінгу. Додатково реалізовано та експериментально оцінено гібридний режим архітектури, у якому Edge попередньо фільтрує моніторинговий трафік перед його передаванням до Cloud. Повний факторний план експерименту показує, що дві архітектури мають принципово різні механізми виникнення вузьких місць: Cloud деградує через фізичну недоступність радіоканалу, тоді як Edge деградує через тепловий тротлінг за недостатнього охолодження. Одночасна дія обох факторів зумовлює значну частку критичного стану Both Down від загального часу спостереження, тоді як лише збільшення теплового запасу апаратної платформи дає змогу зменшити цю частку в декілька разів. Гібридна фільтрація забезпечує вимірюване зменшення мережевого трафіку як за номінальних умов, так і за активного аномального навантаження, проте супутнє обчислювальне навантаження MLінференсу помітно зменшує тепловий запас вузла Edge. Локальні обчислення виявилися суттєво більш енерговитратними, ніж радіопередавання такого самого обсягу даних. Отримані результати кількісно обґрунтовують необхідність резервованої гібридної архітектури моніторингу, у якій жодна окрема підсистема не є єдиною точкою відмови. 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33744 Title: Estimation of the Energy of Interfering Signals in a Code Division Multiple Access System Based on Unequal-Energy Complex Signals for Users Susceptible to Dominance by Other Users' Signals Authors: Panchenko, Serhii Volodymyrovych; Zhuchenko, Oleksandr Serhiiovych; Lysechko, Volodymyr Petrovych; Indyk, Serhii Volodymyrovych; Панченко, Сергій Володимирович; Жученко, Олександр Сергійович; Лисечко, Володимир Петрович; Індик, Сергій Володимирович Abstract: EN: In a code-division multiple access system, when a user’s signal is received, the signals from the other users are treated as interfering signals and produce multiple-access interference. For unequal-energy complex signal ensembles, a nonuniform signal-energy distribution causes the total energy of interfering signals to differ among users and gives rise to the signal-dominance effect. This study aims to obtain an estimate of the energy of interfering signals for users susceptible to signal dominance from other users, to be used as a pessimistic estimate for the ensemble as a whole. To reduce the set of individual values to a single estimate, the unequal-energy complex signal ensemble is equivalently transformed into a hypothetical equal-energy complex signal ensemble while preserving the total signal energy. It is shown that the normalized total energy of interfering signals for users susceptible to signal dominance from other users is approximately equal to the structural equivalent size, which therefore provides a pessimistic estimate for the unequalenergy complex signal ensemble as a whole. For equal-energy complex signal ensembles, the structural equivalent size is equal to the actual ensemble size, corresponding to a uniform signal-energy distribution. As the degree of nonuniformity in the signal-energy distribution increases, the structural equivalent size increases monotonically toward an upper bound corresponding to concentration of the total ensemble energy in a single signal—the highest possible nonuniformity for a fixed total signal energy. Thus, the structural equivalent size of an unequal-energy complex signal ensemble represents the calculated number of equal-energy complex signals in an ensemble with the same total signal energy as the original ensemble. It increases with the degree of signal-energy nonuniformity, provides a pessimistic estimate of the normalized total energy of interfering signals for users susceptible to signal dominance from other users, and allows performance metrics developed for equal-energy complex signal ensembles to be extended to unequalenergy complex signal ensembles by substituting the structural equivalent size into the corresponding expressions for equal-energy complex signal ensembles.; UA: У системі множинного доступу з кодовим розділенням під час приймання сигналу користувачем сигнали інших користувачів вважають для нього такими, що заважають і створюють завади множинного доступу. Для ансамблів різноенергетичних складних сигналів нерівномірність розподілу енергії зумовлює відмінність сумарної енергії заважаючих сигналів для різних користувачів і прояв ефекту домінування. Користувачі з меншими енергіями корисних сигналів можуть бути схильними до впливу домінування сигналів із боку інших користувачів. Метою дослідження є оцінювання енергії заважаючих сигналів для користувачів, схильних до впливу на них ефекту домінування сигналів із боку інших користувачів як песимістичної оцінки для ансамблю в цілому. Для зведення сукупності індивідуальних значень до однієї оцінки застосовано еквівалентне перетворення ансамблю різноенергетичних складних сигналів в умовний ансамбль сигналів з однаковими енергіями зі збереженням сумарної енергії. Установлено, що оцінка нормованої сумарної енергії заважаючих сигналів для користувачів, схильних до впливу на них ефекту домінування сигналів із боку інших користувачів, наближено відповідає структурному еквівалентному об’єму та є песимістичною оцінкою для ансамблю різноенергетичних складних сигналів у цілому. Для ансамблів рівноенергетичних складних сигналів структурний еквівалентний об’єм збігається з об’ємом вихідного ансамблю, що відповідає відсутності нерівномірності розподілу енергії сигналів. Із зростанням ступеня нерівномірності розподілу енергії сигналів ансамблю структурний еквівалентний об’єм монотонно збільшується до верхньої межі, яка відповідає зосередженню сумарної енергії ансамблю в одному сигналі, тобто найбільшій нерівномірності розподілу енергії за сталої сумарної енергії сигналів. Отже, структурний еквівалентний об’єм ансамблю різноенергетичних складних сигналів, який є розрахунковою кількістю рівноенергетичних складних сигналів в ансамблі, еквівалентному вихідному за сумарною енергією сигналів, збільшується зі зростанням ступеня нерівномірності розподілу енергій сигналів, відповідає песимістичній оцінці нормованої сумарної енергії заважаючих сигналів для користувачів, схильних до впливу домінування сигналів із боку інших користувачів, і дає змогу поширити показники ефективності, призначені для ансамблів рівноенергетичних складних сигналів, на ансамблі різноенергетичних складних сигналів через підстановку величини структурного еквівалентного об’єму у відповідні співвідношення для ансамблів рівноенергетичних складних сигналів. Ключові слова: система множинного доступу з кодовим розділенням, завади множинного доступу, енергія заважаючих сигналів, ансамбль різноенергетичних складних сигналів, структурний еквівалентний об’єм, вплив домінування сигналів із боку інших користувачів, взаємна кореляція сигналів. 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33743 Title: Архітектура цифрової платформи мультимодальних пасажирських перевезень із подієвою інтеграцією залізничних даних і сервісів таксі Authors: Змій, Сергій Олексійович; Калашник, Меланія Олександрівна; Меліхов, Анатолій Анатолійович; Zmii, Serhii; Kalashnyk, Melaniia; Melikhov, Anatolii Abstract: UA: У статті розглянуто науково-прикладні аспекти побудови цифрової платформи мультимодальних пасажирських перевезень, орієнтованої на інтеграцію залізничного транспорту і сервісу таксі в межах єдиного інформаційного середовища. Актуальність дослідження зумовлена потребою підвищення ефективності організації поїздок за схемою «від дверей до дверей», а також необхідністю забезпечення стійкості транспортної системи України в умовах воєнного стану та наслідків збройної агресії російської федерації. Визначено, що залізничний транспорт у мультимодальній системі виконує функцію магістрального регулярного сегмента, тоді як сервіс таксі забезпечує першу і останню милю та компенсує транспортні розриви, пов’язані зі зміною графіка руху поїздів. Метою статті є розроблення та наукове обґрунтування архітектури цифрової платформи мультимодальних перевезень з інтеграцією залізничних даних і сервісу таксі, визначення складу даних, необхідних для їхньої інформаційної взаємодії, а також формалізація послідовності обміну та обробки даних для організації мультимодальної поїздки. У роботі використано системний підхід, структурнофункціональний аналіз, метод архітектурної декомпозиції, а також елементи процесного та подієвого моделювання. У результаті дослідження визначено основні групи даних, які мають бути передані між залізничною підсистемою, сервісом таксі та цифровою платформою: довідкові, розкладні, геолокаційні, оперативні, подієві, транзакційні. Запропоновано архітектуру цифрової платформи, що включає рівень джерел даних, інтеграційний рівень, ядро мультимодальної оркестрації, прикладні сервіси і аналітичний контур. Розроблено механізм узгодження зміни часу руху поїзда із сегментом таксі у випадках непередбачуваних зупинок, затримок, зміни ETA та інших відхилень графіка. Для українських умов обґрунтовано доцільність інтеграції із сервісом таксі як інструмента адаптивного перепланування мультимодального маршруту. Наукова новизна роботи полягає в розробленні архітектурної моделі цифрової платформи, орієнтованої на подієву синхронізацію регулярного залізничного транспорту з гнучким сервісом таксі, а також у введенні показника надійності стикування мультимодальних сегментів для оцінювання стійкості маршруту. На відміну від відомих підходів, запропонована модель орієнтована не лише на маршрутний пошук, а на подієво-керовану оркестрацію мультимодальної поїздки з урахуванням динамічної зміни параметрів залізничного сегмента і адаптивного перепланування сервісу таксі. Практичне значення результатів полягає в можливості використання запропонованих рішень для створення цифрових платформ мультимодальної мобільності в Україні.; EN: The article addresses scientific and applied aspects of building a digital platform for multimodal passenger transportation focused on the integration of railway transport and taxi services within a unified information environment. The relevance of the study is determined by the need to improve the efficiency of door-to-door travel organization and to ensure the resilience of Ukraine’s transport system under martial law and the consequences of the armed aggression of the Russian Federation. Railway transport is considered as the main line-haul regular segment of a multimodal trip, while taxi services provide first-mile and last-mile connectivity and compensate for transport gaps caused by train schedule disruptions. The purpose of the paper is to develop and scientifically substantiate the architecture of a digital platform for multimodal transportation integrating railway data and taxi services, to identify the data required for their information interaction, and to formalize the sequence of data exchange and processing required to organize a multimodal trip. The study applies a systems approach, structural-functional analysis, architectural decomposition, and elements of process and event-driven modeling. As a result, the main groups of data required for interaction between the railway subsystem, taxi services, and the digital platform are identified, including reference, timetable, geolocation, operational, event-driven, and transactional data. An architecture of the digital platform is proposed, including the data source layer, integration layer, multimodal orchestration core, application services, and an analytical layer. A special mechanism for coordinating train time changes with the taxi segment is developed for cases of unforeseen stops, delays, ETA changes, and other schedule disruptions. For Ukrainian conditions, integration with taxi services is substantiated as an adaptive replanning tool for multimodal routes. The scientific novelty lies in the development of an architectural model of a digital platform aimed at eventdriven synchronization of regular railway transport with flexible taxi services, as well as in the introduction of a multimodal transfer reliability indicator for assessing route resilience. The practical significance of the results lies in the possibility of applying the proposed solutions to the development of digital multimodal mobility platforms in Ukraine. 2026-01-01T00:00:00Z