Система стабилизации автомобиля что это: Как работает ESP — ДРАЙВ

Как работает ESP — ДРАЙВ

Занос на дороге общего пользования — вещь опасная и, как правило, неожиданная. ESP создана, чтобы не допускать его.

Аббревиатура ESP (Electronic Stability Program) — самая распространённая из множества существующих на сегодняшний день для обозначения системы динамической стабилизации автомобиля. В зависимости от производителя комбинация букв может варьироваться: встречаются ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC… Суть везде едина — в опасных ситуациях обозначенная одним из этих индексов электроника помогает вам справиться с автомобилем.

Задача ESP заключается в том, чтобы контролировать поперечную динамику автомобиля и помогать водителю в критических ситуациях — предотвращать срыв автомобиля в занос и боковое скольжение. То есть сохранять курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизировать положение автомобиля в процессе выполнения манёвров, особенно на высокой скорости или на плохом покрытии. Иногда эту систему называют «противозаносной» или «системой поддержания курсовой устойчивости».

В 1995 году двухдверный Mercedes S 600 стал первым серийным автомобилем с системой стабилизации. Через несколько месяцев это оборудование получили седаны S-класса W140 и родстеры SL R129.

Прообраз ESP под названием «Управляющее устройство» был запатентован ещё в 1959 году компанией Daimler-Benz, но реально воплотить её удалось лишь в 1994-м. С 1995-го система стала серийно устанавливаться на купе Mercedes-Benz S 600 Coupe, а чуть позже ею комплектовались все автомобили S-класса и SL.

Сегодня система динамической стабилизации доступна хотя бы в качестве опции почти на любом автомобиле. Прямой зависимости от класса машины уже не существует: ESP можно обнаружить даже в относительно недорогой модели Volkswagen Polo. Так как она работает?

Так выглядит блок управления системой стабилизации на автомобилях Mercedes-Benz.

Современная ESP взаимосвязана с АБС, антипробуксовочной системой и блоком управления двигателем, она активно использует их компоненты. По сути, это единая система, работающая комплексно и обеспечивающая целый набор вспомогательных контраварий

что это такое в автомобиле, принцип работы и неисправности системы стабилизации

С развитием электронных систем помощи водителя в ходе управлении автомобилем, появилась возможность для вмешательства электроники в некоторых сложных ситуациях, когда навыков новичка уже не хватает. Автоматика действует быстрее, а главное правильнее, поскольку её программы написаны на основании знаний квалифицированных специалистов, как по практическому вождению, так и по теории поведения автомобиля.

Содержание статьи:

Зачем нужна электронная система стабилизации автомобиля

Одна из подобных программ, в совокупности с датчиками, микрокомпьютерами и исполнительными механизмами, получила название Electronic Stability Program (ESP), что означает систему контроля над стабильностью автомобиля при потере колёсами сцепления с дорогой или на грани такой потери.

Это важно: Что лучше полный привод, передний или задний

Не обязательно употребление именно такого термина, разные автомобильные фирмы могут использовать другие обозначения, в том числе и на других языках.

ESP призвана обеспечить курсовую стабилизацию автомобиля, то есть способность двигаться прогнозируемо для водителя и не терять управляемость, насколько это вообще возможно.

Естественно, когда сцепление потеряно окончательно и никакие действия уже не помогут, в пассажира превратится не только водитель, но и все его автоматические помощники, чуда не произойдёт.

Но если ещё существует возможность вернуть машину на траекторию и успокоить её колебания, просто водитель в силу разных причин с этим не справится, то электроника обязательно поможет.

В определённой степени ESP можно сравнить с идеальным человеком, обладающим мгновенной реакцией и самыми лучшими навыками, к тому же располагает такими органами управления, которых у водителя нет вообще.

Читайте также: Причины быстрого износа деталей тормозной системы

Даже автогонщики, долго и упорно тренировавшиеся, могут повлиять на ситуацию только косвенно, поскольку они при всём желании неспособны, в частности, управлять торможением отдельных колёс. В лучшем случае они перераспределят тормозной баланс по осям и то, далеко не на каждом автомобиле такое возможно.

 Устройство ESP

В состав системы входят устройства, которые до её появления применялись в антиблокировочных системах тормозов, а также ряд новых, работающих только на стабилизацию:

• вся гидравлика системы ABS, включающая быстродействующий насос тормозной жидкости, гидроаккумулятор, систему клапанов;
• электронный блок управления с программой;
• датчики вращения колёс;
• датчик угла поворота руля;
• датчик вращения автомобиля вокруг вертикальной оси;
• датчик ускорения по всем направлениям;
• датчики органов управления, тормозной и акселераторной педали;
• интерфейсные устройства связи с двигателем, усилителем руля и коробкой передач;
• в некоторых дорогих и продвинутых системах могут быть добавлены специальные устройства в трансмиссии, например муфты и управляемые дифференциалы.

Таким образом, инженеры получают в свои руки мощное оборудование, способное серьёзно повлиять на перераспределение векторов тяги и тормозного усилия в любом направлении и под любым углом.

Осталось только разработать алгоритмы управления всей системой и тщательно отработать их миллионами тестовых километров, как и всё, имеющее отношение к безопасности.

Принцип работы Electronic Stability Program

Из теории автомобиля известно, что существуют два нежелательных явления при движении – избыточная и недостаточная поворачиваемость.

В идеале, когда наступает предел сцепления колёс с дорогой, автомобиль должен скользить наружу поворота всеми четырьмя колёсами с одинаковой интенсивностью, точно так же прекращая скольжение одновременно передней и задней осью.

Реально это случается редко, поэтому одна ось неминуемо обгоняет другую, что приводит к появлению ненулевого угла между продольной осью автомобиля и касательной к его траектории.

Причём угол увеличивается, реакция водителя может быть неправильной или запоздалой, машина начинает совершать курсовые колебания, что и означает потерю стабилизации и переход в неуправляемое вращение.

Избыточная управляемость означает опережение в уводе или срыве задней оси. Машина поворачивает нос внутрь поворота, развитие явления принято называть заносом. В определённой мере это условно, но терминология сложившаяся.

Читайте также: Что такое тормозной суппорт и как он работает

Обратная ситуация считается недостаточной управляемостью. Первой срывается передняя ось, автомобиль «плужит», уходя наружу поворота, при этом почти не слушается руля, поскольку наименьшее сцепление именно у управляемых колёс.

Занос

Попасть в занос может любой автомобиль, хотя у заднеприводных, тем более заднемоторных компоновок такая вероятность больше, поскольку именно на заднюю ось приходится избыток тяги в первом случае и основная масса во втором.

Ещё в автошколах водителей учат, что для компенсации заноса надо поворачивать руль в сторону заноса и сбрасывать газ.

Советы настолько же правильные, насколько, как это ни парадоксально, бесполезные, и даже вредные:

• водитель и так инстинктивно вывернет руль в сторону заноса, это естественное движение в случаях, когда нос машины уходит в сторону от траектории;
• необходимо точно дозировать угол и время поворота руля, на что неопытный человек не способен;
• для стабилизации машины надо выполнить компенсирующее обратное движение руля, чему не учат;
• сброс газа поможет только заднеприводной машине, при заносе переднего привода или полного газ надо наоборот, добавлять.

Система ESP отреагирует куда адекватней, просто притормозив наружное колесо, а также обеспечив правильное управление тягой, в зависимости от типа привода.

Сам тип начавшейся потери управляемости компьютер заметит по датчику вращения кузова и воздействию водителя на рулевое колесо. Причём влияние будет строго дозированным, без возникновения колебательного процесса.

Предотвращается самое страшное и типичное развитие ситуации, когда машину начинает «разматывать» с нарастанием амплитуды и выбрасывает с дороги на втором или третьем лихорадочном вращении руля запаниковавшим водителем.

Таким образом, вмешательство системы проявится двояко:

• произойдёт компенсация заноса на первом же колебании кузова;
• отклонение от траектории плавно погасится, без заброса в обратную от первого смещения сторону.

Пока машина сохраняет хоть какое-то сцепление с дорогой, ESP способна надёжно погасить занос в самом его начале, водитель не успеет даже испугаться, а скорее всего ничего и не заметит.

Прочитайте обязательно: Где самое безопасное место в машине для ребенка

Единственное, что ему доступно в штатной ситуации – высвечивание лампочки на передней панели, говорящей, что система сработала и надо быть осторожней, машина на пределе устойчивости.

Снос

При опережающей потери зацепа на передней оси автомобиля, да ещё и переднем приводе, ситуация становится совсем неприятной для рядового водителя:

• скользят именно управляемые колёса, машина не реагирует на поворот руля;
• для компенсации надо совершать действия, прямо противоположные инстинктивным, распускать руль в ту же сторону, куда сносит нос машины, а вместо сброса газа поддерживать нейтральную тягу на передних колёсах или даже добавлять крутящий момент;
• всё происходит неожиданно, поскольку переднеприводные машины устойчивее по своей природе;
• снос может совершенно внезапно перейти в занос из-за продольного перераспределения веса автомобиля.

ESP точно так же, как и в предыдущем случае, спокойно отреагирует подтормаживанием нужных колёс, возьмёт на себя управление тягой, а изменением степени усиления рулевого управления прозрачно намекнёт водителю на неправильные действия рулём.

С работающими на пределе передними колёсами система ничего делать не станет, им и так тяжело, а аккуратно притормозит заднее внутреннее колесо. Обычно этого достаточно для стабильного восстановления траектории.

Неисправности

Поскольку ESP базируется на всех основных узлах антиблокировочной системы тормозов, то и её неисправности связаны с ними. Нарушения в работе самой программы маловероятны.

1. Чаще всего отказывают датчики вращения колёс и их проводка, поскольку они работают в самых тяжёлых условиях.
2. Проблемы могут быть связаны с гидравлическим блоком, его насосом и клапанами. Особенно если пренебрегать плановой заменой тормозной жидкости.
3. Все прочие датчики отказывают не чаще, чем любая другая электроника, причинами могут стать естественное старение компонентов, влага и коррозия. Как всегда, особое внимание проводке.

При отказе система самодиагностики высветит соответствующую лампу на приборной панели. Ездить без ESP очень нежелательно, поведение машины станет непривычным, а с самыми мощными двигателями водитель может просто не справиться с управлением.

Плюсы и минусы

Все достоинства системы понятны из описания её действий в критических ситуациях. Она спасёт автомобиль, когда уже ничто другое ему не поможет.

Более того, при быстрой езде иногда неопытные водители в независимых тестах опережали автоспортсменов, у которых такой системы не было. Не стоит на это надеяться, но ESP умножает способности водителя, если конечно они не нулевые.

Но случаются и неприятные ситуации.

1. В самых тяжёлых случаях ESP неэффективна, у колёс уже нет сцепления с дорогой, а нестандартным приёмам опытного водителя она не обучена.
2. Пока плохо проработаны алгоритмы управления тягой двигателя, особенно её добавления на передне- и полноприводных автомобилях. Хотя для тех же автоспортсменов это азы, без которых на дороге им нечего делать. Но автоматизации такие приёмы поддаются с большим трудом.
3. Иногда система неверно понимает хаотичное вращение руля неопытным водителем. По заложенной в неё логике безопасности, упрощенно говоря, она должна подчиняться человеку, способности которого ей неизвестны. Поэтому радикально действовать, отстранив его от управления, ESP пока не имеет права.

Для борьбы с недостатками существует одно средство – кнопка отключения ESP, имеющаяся на многих автомобилях. Пользоваться ею надо только когда точно известны последствия.

Хотя полностью система не отключается и в этом случае, просто существенно снижается порог её вмешательства.

Можно ли установить систему ESP на автомобиль с ABS

Теоретически возможно изменение конструкции автомобиля с добавлением в него функций ESP.

Для этого заменяется штатный контроллер ABS на такой же, но с новыми функциями, главный тормозной цилиндр, проводка, крепёжные детали, устанавливаются подходящие для данной модели дополнительные датчики и перепрошиваются программы управления. Работа достаточно сложная и дорогая.

Но необходимости в этом практически нет. Во-первых, система давно стала штатной и обязательной для всех новых автомобилей, а во-вторых вмешательство в конструкцию тормозной системы запрещено законодательно.

Ошибки в работе здесь могут непоправимо повлиять на безопасность, что даст эффект, противоположный желаемому. Это занятие лишь для неисправимых энтузиастов тюнинга автомобилей, которых единицы.

Всем остальным проще поменять автомобиль, если уж он настолько стар, что в нём отсутствует такая полезная система.

обзор, технические характеристики — журнал За рулем

Прошло всего пара десятков лет с момента появления первой системы электронной стабилизации, а на рынке уже хорошо себя зарекомендовала ESP девятого поколения.

Для начала давайте вернемся в далекий 1978 год. Тогда впервые на автомобиле стали серийно устанавливать систему ABS (антиблокировочную систему), не позволявшую колесу во время торможения полностью блокироваться. Тем самым водитель получал возможность контролировать траекторию движения. Трудно оценить всю важность и необходимость этой системы, но тот, кто хоть раз в жизни, тормозя «в пол», пересекал четыре полосы по диагонали, не имея возможности корректировать направление движения, пользу ABS осознает в полной мере.

Прошло еще 8 лет, и на машины стали устанавливать систему TCS (Traction Control System) — противобуксовочную тормозную систему. Она предотвращает пробуксовку колес при старте. Эти системы, ABS и TCS, используют одни и те же датчики и исполнительные механизмы, разница лишь в программном обеспечении. И наконец, в 1995 году появляется первая программа стабилизации ESP. Электроника стала контролировать не только блокировку и пробуксовку колес, но и поворот автомобиля вокруг вертикальной оси — инженеры смогли обуздать занос автомобиля. Причем если первая ESP состояла из 11 элементов, то в современной системе стабилизации их всего четыре.

Основная задача этой системы — автомобиль должен ехать туда, куда повернут руль, при этом занос и рысканье исключаются. Работает она так: водитель с помощью руля задает траекторию движения, датчик угла поворота передает данные в блок управления, наряду с ними туда поступает информация от датчиков ABS, ускорения и углового вращения кузова. Два последних сейчас объединены в один корпус и размещаются непосредственно на гидроблоке. Это проще, дешевле и надежнее.

Как только данные с одного или нескольких датчиков превысят критические значения, записанные в базе данных блока управления, программа согласно заданному алгоритму действий начнет выправлять траекторию автомобиля. Сейчас это можно сделать только короткими тормозными импульсами, затормаживая то колесо, вокруг которого автомобиль должен повернуться и изменить траекторию своего движения. Если этого недостаточно и скорость входа в поворот велика, система может чуть «придушить» двигатель, тем самым уменьшая тягу на колесах. Многим активным «драйверам» такое не понравится, но для обычного водителя это хорошее подспорье.

2. Стоит ли переплачивать за ESP при покупке нового автомобиля?

Материалы по теме

Начиная с середины 2014 года все новые автомобили, выпускающиеся в Европе, должны иметь в базовой комплектации ESP. У нас пока все не так строго: новые автомобили, которые впервые получают омологацию, должны быть оборудованы этой системой, а если на них лишь продлевают сертификат, ее наличие необязательно. Надо учитывать, что если вам необходимы различные помощники, такие как система помощи при троганье в гору, имитация блокировки дифференциала, ассистент парковки и т.д., то без электронной стабилизации не обойтись. Тем, кто не хочет ездить с «электронным ошейником», можно посоветовать выбрать старую добрую классику (до 1995 года), но найти такой автомобиль в хорошем состоянии нынче весьма проблематично. Еще лучше купить новый, но с отключаемой системой ESP. В качестве примера можно привести модель MiTo компании Alfa Romeo. В зависимости от настроения и условий движения можно выбрать одну из трех базовых настроек. Dynamic — самая агрессивная, система безопасности срабатывает в последний момент, позволяя получить полное наслаждение от вождения. Режим All Weather заточен на безопасность, все электронные помощники срабатывают быстро и по максимуму. Natural — промежуточная настройка, предназначенная для повседневной езды.

3. Можно ли дооснастить автомобиль, оборудованный ABS, системой ESP?

Очень заманчиво — докупить недостающие датчики, установить их на машину с ABS и получить автомобиль, оборудованный ESP! Возможно ли это? Просмотрев несколько форумов, убедились, что не перевелись еще «кулибины». Владельцы Ford Focus второго и третьего поколений активно обсуждают тему и делятся инструкциями по переделке автомобиля. С экономической точки зрения это довольно затратное мероприятие, надо покупать новый гидроагрегат, недостающие датчики и трубки, а самое главное — иметь доступ к программам блока управления и правильно их инсталлировать.

bosch-1

Специалисты компании Bosch не советуют заниматься подобными экспериментами: даже если проводка будет совпадать, гидроблоки и блоки управления все равно окажутся разными. Причем могут отличаться даже версии ABS и, соответственно, в блоках управления будет загружен разный софт. Кроме того, отличаться могут и другие компоненты тормозной системы. Переделка системы активной безопасности в гаражных условиях может иметь опасные последствия. Все-таки сложными системами должны заниматься специалисты, а не любители.

4. Есть ли различия между системами ESP, которые устанавливаются на автомобили разных классов?

Конечно, есть, и это касается не только механики, но и программного обеспечения. Например, отличие гидроблоков ESP 9 Plus от Premium — в количестве поршней, создающих давление: у более дорогой Premium их шесть вместо двух у ESP 9 Plus. Бюджетному автомобилю не нужно многое из того, без чего не может обойтись бизнес-кар. Дополнительные опции сильно влияют на стоимость всей системы. Легко представить Renault Logan без просушки тормозов, однако отсутствие этой опции в списке оборудования Mercedes-Benz Е-класса недопустимо.

5. Как будут развиваться системы безопасности в ближайшем будущем?

Основная цель на ближайшее десятилетие — создать автомобиль с полностью автономной системой управления и запустить его в серию.

Для этого есть практически все необходимые предпосылки и наработки. Уже созданы прототипы, которые могут без участия водителя двигаться в обычном потоке машин, совершать различные маневры и довозить пассажиров до конечного пункта. Но такие автомобили, во-первых, очень дороги, во-вторых, пока не вполне надежны. Вначале автопилот будет работать на автотрассах, затем постепенно будет использоваться на обычных дорогах в городах. Правда, для этого надо решить ряд проблем.

Датчики, обеспечивающие анализ окружения на 360⁰

По сути требуется создать систему, которая будет анализировать окружающую обстановку и выдавать правильное решение. Первый шаг уже сделан: активный круиз-контроль использует радиолокационные и видеодатчики для отслеживания дорожной ситуации впереди автомобиля.

1-UBK-20781

Резервная архитектура системы

Автомобиль в ближайшее время станет намного безопаснее, у него, как и у современных самолетов, появятся различные дублирующие друг друга системы. Это, в первую очередь, необходимо для того, чтобы внезапный выход из строя одной из систем не привел к аварии.

Специалисты Bosch уже разработали технологию резервной тормозной системы. Электромеханический усилитель тормозов iBooster и ESP (электронная система курсовой устойчивости) позволяют остановить автомобиль независимо друг от друга.

Высокоточные картографические данные

Сейчас точность позиционирования современных систем навигации лежит в пределах одного метра. Для безопасного автопилота точность надо поднять как минимум раз в десять. Кроме этого актуализация карт должна происходить чаще. Наша привычка установить новые знаки на время ремонта дороги, а потом забыть их убрать может свести с ума кибернетический мозг автомобиля. Например, когда видеокамера зафиксирует «кирпич», а навигация определит дорогу как одностороннюю. Куда тогда двигаться? Ведь запрет нарушать правила дорожного движения будет основным у искусственного интеллекта.

Мы перечислили только три проблемы, в то время как на пути к созданию автопилота их десятки! И все-таки есть надежда, что лет через десять мы сможем выехать рано утром на дачу на «умном» автомобиле, а по дороге спокойно поспать еще в кресле водителя.

Как работает система стабилизации? — журнал За рулем

Вообще-то у нее множество имен: ESP, ESC, DSC, VSA, ASTC, VDS и прочая-прочая… За каждой из мудреных аббревиатур скрывается по сути одно и то же, а именно электронная система, призванная оставить автомобиль на траектории, предотвратить занос или скольжение даже в критических ситуациях, когда водитель из-за недостатка времени или опыта не может выполнить нужный маневр самостоятельно.

Систему динамической стабилизации мы называем ESP. Ведь “Электроник стабилити программ” — зарегистрированная торговая марка фирмы “Бош”, чьи инженеры запатентовали ее еще в 1959 году. Кстати, именно поэтому собственные разработки подобных технологий автомобильным фирмам приходится называть другими именами. Система включает датчики в колесах, тормозах, рулевом управлении, так называемый G-сенсор, отслеживающий угол поворота автомобиля вокруг вертикальной оси, а также датчики боковых ускорений.

esp

Водитель превысил допустимую скорость, из-за чего ему пришлось резко тормозить в крутом повороте. В обычной ситуации это привело бы к заносу автомобиля и РАЗВОРОТУ НА ВСТРЕЧНОЙ ПОЛОСЕ. Но ESP выровняла траекторию движения, притормозив колеса, идущие по внешнему радиусу поворота

Водитель превысил допустимую скорость, из-за чего ему пришлось резко тормозить в крутом повороте. В обычной ситуации это привело бы к заносу автомобиля и РАЗВОРОТУ НА ВСТРЕЧНОЙ ПОЛОСЕ. Но ESP выровняла траекторию движения, притормозив колеса, идущие по внешнему радиусу поворота

Все это электронное воинство по 25 раз в секунду снимает показания и передает их в блок управления. И если, сопоставляя полученную информацию, “в центре” вдруг понимают, что реальное движение автомобиля никак не соответствует положению рулевого колеса и желанию водителя, меры принимаются незамедлительно. Блок управления отдает команду исполнительным модулям в тормозах и в двигателе, чтобы те замедлили вращение того или иного колеса или колес, а также уменьшили подачу топлива в камеру сгорания. Более того, некоторые системы стабилизации на машинах с АКП умеют даже переключаться на пониженную. От водителя требуется только работа рулем.

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Поскольку единственное, что ESP сделать не в состоянии — это выбрать за водителя верную траекторию движения. Конечно, система динамической стабилизации не панацея. Тем не менее она исправляет большинство водительских ошибок, в разы сокращая шансы попасть в аварию. Неудивительно, что согласно статистике больше жизней на дороге, чем ESP, спасли лишь ремни безопасности.

1. Исполнительный модуль управления тормозной системой
2. Датчик угловой скорости колеса
3. Датчик угла поворота рулевого колеса
4. Датчики угла поворота вокруг вертикальной оси и величины поперечного ускорения
5. Исполнительный модуль управления дроссельной заслонкой исправляет большинство водительских ошибок, в разы сокращая шансы попасть в аварию. Неудивительно, что согласно статистике больше жизней на дороге, чем ESP, спасли лишь ремни безопасности.

МЫ РЕШИЛИ:

Цена — единственный минус системы динамической стабилизации. Увы, далеко не на всех автомобилях она включена в список стандартного оборудования, а в качестве опции дороговата — от 13 до 25 тысяч. И все же лучше отказаться от “музыки”, металлика и даже обогрева сидений, чем экономить на ESP. Ведь в большинстве сложных ситуаций она реально помогает водителю оперативно скорректировать движение автомобиля и избежать ДТП. Вот почему система динамической стабилизации — не роскошь, а необходимость.

ЛОСИНАЯ ИСТОРИЯ

Массовому распространению ESP мы во многом обязаны Роберту Коллину. В 1998-м во время тест-драйва “Мерседес-Бенца” А-класса этот шведский журналист умудрился перевернуться при выполнении переставки на скорости всего 37 км/ч! В пожарном порядке исправляя конструктивные недочеты “ашки”, немецкие инженеры включили в базовое оснащение модели разработанную фирмой “Бош” систему динамической стабилизации. Кстати, первым серийным автомобилем, на котором появилась ESP, также был “Мерседес-Бенц”. За три года до скандального “лосиного теста” электронный ангел-хранитель дебютировал на S-классе модели W140.

Как работает система стабилизации?

Вообще-то у нее множество имен: ESP, ESC, DSC, VSA, ASTC, VDS и прочая-прочая… За каждой из мудреных аббревиатур скрывается по сути одно и то же, а именно электронная система, призванная оставить автомобиль на траектории, предотвратить занос или скольжение даже в критических ситуациях, когда водитель из-за недостатка времени или опыта не может выполнить нужный маневр самостоятельно.

Как работает система стабилизации?

Как системы безопасности ABS, ESP (и другие) спасают вашу жизнь

14 ноября 2018 Категория: Секреты автомобилей.

За каждой из аббревиатур —  система безопасности. Важно понимать, как работает «умная» электроника, но не полагаться только на нее: простые законы физики никто не отменял.

 ABS — антиблокировочная система 

Если водитель тормозит на машине без ABS, одно из несколько колес не смогут равномерно вращаться и заблокируются, что может привести к неуправляемому заносу. Чтобы решить проблему, изобрели Antilock Braking System — антиблокировочную систему.

Система ABS состоит из датчиков скорости (по одному на каждое колесо), механизма регуляции давления гидравлики в тормозной системе и ЭБУ. Датчики отслеживают скорость вращения каждого колеса в момент торможения. Если колеса начинают проскальзывать, система зажимает то колесо, что вращается быстрее остальных, тормозными колодками — и сразу разжимает его, чтобы замедлить.

Водитель понимает о том, что сработала ABS, по характерному «стрекотанию», а педаль тормоза в этот момент или срабатывает с сильным сопротивлением, или вовсе проваливается в пол.

Неверно думать, что цель ABS в сокращении тормозного пути.

Да, на сухой дороге автомобиль с АБС остановится на 20% пути раньше, чем авто с заблокированными колесами, на влажном асфальте разница будет еще больше. Но в то же время на рыхлом снегу тормозной путь машины с ABS будет, напротив, больше: ведущие колеса не пробуксовывают, значит, не могут «нагрести» под себя валики из снега и быстрее остановиться.

Основное преимущество системы ABS — то, что автомобиль с ней сохраняет управляемость даже при экстренном торможении. То есть можно тормозить и при этом пытаться объехать внезапно выскочившую на дорогу собаку, например.

Для имитации работы штатной ABS водители применяют прием коротких интенсивных нажатий на педаль тормоза. Такой способ помогает затормозить без блокировки колес и тоже сохранить управляемость.

Систему ABS можно отключить. Неопытным водителям делать этого не стоит.

 EBD — электронная система распределения тормозных усилий 

Electronic Brakeforce Distribution — основное дополнение антиблокировочной системы. Современные автомобили часто оснащают комбо ABS + EBD.

Но если ABS срабатывает, когда пробуксовка колеса уже началась, то цель EBD — не допустить этой ситуации.

Принцип работы системы такой.

По скорости вращения подшипника EBD определяет, сколько тормозного усилия нужно направить на каждое колесо, чтобы проконтролировать скорость его вращения и безопасно оттормозиться. На колеса, которые испытывают серьезные нагрузки, система направляет большее тормозное усилие, поднимая давление в гидравлической системе.

Например, водитель экстренно тормозит перед пешеходным переходом. Масса автомобиля смещается кпереди, соответственно нагрузка на колеса передней оси выше. Вот система EBD отвечает за то, чтобы тормозное усилие подавалось не одинаково по умолчанию на все колеса, а с учетом этой разницы в нагрузке. То есть в нашем примере EBD направит больше тормозных усилий на переднюю ось.

Так же происходит в повороте, когда масса автомобиля и центр тяжести смещаются в сторону, противоположную повороту, и колеса могут начать проскальзывать. В этом случае EBD на основе данных об угле поворота руля и скорости движения распределит тормозные усилия таким образом, чтобы эффективно остановить ведущие колеса справа или слева.

По такому же принципу распределения тормозных усилий система позволяет эффективно затормозить, если левая и правая сторона авто едут по разным покрытиям: когда слева асфальт, а справа заснеженная обочина, например.

 ESP — система электронной стабилизации 

У системы электронной стабилизации (Electronic Stability Program) много других названий. Часто ESP называют системой курсовой устойчивости. В зависимости от модели автомобиля она же может называться:

• ESC на Honda, Volvo, KIA, Hyundai
• VSC на Toyota
• DTSC на Volvo
• VSA на Honda и Acura
• VDC на Subaru, Infinity, Nissan
• DSC на Mazda, BMW, Land Rover, Jaguar

На современных автомобилях система стабилизации встречается уже в базовой комплектации, вместе с ABS. Но ее назначение совсем другое. ESP помогает водителю направлять машину по заданной траектории, предотвращая пробуксовку колес и боковое скольжение (занос).

Блок-контролер ESP постоянно обрабатывает сигналы датчиков систем ABS и ASR, анализирует скорость вращения колес и давление в тормозной системе. Сопоставляет эти данные с данными датчика положения руля и датчиками боковых ускорений.

Система ESP работает постоянно. Когда она определяет, что машина сходит с заданной водителем траектории (начинается боковое проскальзывание), она возвращает автомобиль на нужный курс путем подтормаживания одного или нескольких колес и регулировкой подачи топлива.

Как именно сработает система курсовой устойчивости, зависит от ситуации.

• При скоростном прохождении поворота, если начинается снос задней оси, ESP подает сигнал ЭБУ двигателя, уменьшая подачу топлива или вмешивается в работу ABS, притормозив внешнее переднее колесо.
• В машинах с «автоматом» ESP может понижать передачу, чтобы снизить скорость и повысить сцепление с дорогой.

Основная задача системы ESP — предотвращение неуправляемых заносов. По данным производителей, система курсовой устойчивости помогает избежать до 80% заносов. Особенно важно это для неопытных водителей.  

В то же время на машинах с ESP практически невозможно почувствовать начало заноса. Так что к тому моменту, как водитель понимает, что что-то не в порядке, ситуация уже становится критичной. Поэтому некоторые владельцы принудительно отключают систему курсовой устойчивости зимой.

 ASR — антипробуксовочная система 

Как ясно из названия, система ASR предназначена для того, чтобы

не допустить пробуксовки ведущих колес. Но работает она не при торможении, как ABS, а постоянно — при разгоне и во время движения автомобиля.

Названия антипробуксовочной системы разные у разных производителей:

• ASR на Mercedes, Volkswagen, Audi
• ASC на BMW
• A-TRAC на Toyota
• DSA на Opel
• DTC на BMW
• ETC на Range Rover
• ETS на Mercedes
• STC на Volvo
• TCS на Honda
• TRC на Toyota

Но принцип работы одинаков: ASR построена на конструктивной основе ABS и умеет электронными средствами блокировать дифференциал и управлять крутящим моментом двигателя, распределяя тягу на колеса таким образом, чтобы они не срывались в пробуксовку при разгоне и в движении автомобиля.

Датчики системы ASR отслеживают скорости вращения ведущих колес. Блок управления системой ABS/ASR определяет угловое ускорение ведущих колес, скорость и характер движения автомобиля (прямо- или криволинейное) автомобиля и передает эти данные ЭБУ двигателя.

Если система ASR определяет, что ведущие колеса начинают проскальзывать, она либо увеличивает подачу тормозной жидкости, что увеличивает давление в тормозной системе, либо вычисляет необходимый для ситуации крутящий момент и передает эти данные в ЭБУ двигателя. В результате за счет изменения положения дроссельной заслонки, пропуска впрыска или понижения передачи в машине с «автоматом», удается замедлить автомобиль, не допустить пробуксовки колес.

На внедорожниках эта же система называется EDS — «электронный дифференциал». Тут дополнительная опция: как только начинается пробуксовка, тормозные колодки прижимают колесо, что позволяет ведущим колесам эффективно «разгрести» грязь или снег.

Когда срабатывает система ASR, на приборной панели загорается контрольная лампа. Систему можно принудительно отключить.

 BAS — ассистент экстренного торможения 

Brake Assist System — это ассистент экстренного торможения. Другие названия этой системы — ВА, ЕВА. Принцип действия одинаков — система помогает водителю быстро затормозить до полной остановки.

BAS приходит на помощь водителям, когда в экстренной ситуации они быстро, но недостаточно интенсивно жмут на педаль тормоза.

Работает ассистент экстренного торможения так: на педали тормоза стоит датчик определения скорости нажатия. Когда система оценивает, что водитель пытается экстренно затормозить, но боится выжать педаль в пол, срабатывает гидравлический усилитель тормозной системы, который добавляет усилия нажатия педали. В результате тормозной путь сокращается.

Аналогичным образом работает DBC — система динамического контроля за торможением. С помощью DBC получается добиться эффективного экстренного торможения, даже если водитель нажал на педаль неоптимально.

 Что дальше? 

Технологии активной безопасности развиваются быстро.

Сегодня никого уже не удивляют автономные ассистенты, которые на основе комплекса датчиков и камер самостоятельно отслеживают дорожную обстановку, контролируют «слепые зоны», обнаруживают пешеходов, удерживают автомобиль в полосе, предупреждают об опасном сокращении дистанции и применяют автоматическое торможение в экстренной ситуации .

Парадоксальным образом ассистенты водителя, призванные повысить безопасность дорожного движения и предотвратить аварии, вызывают часто обратную реакцию: водитель слишком полагается на электронных «помощников», позволяет себе рискованные скоростные маневры.

Это чревато авариями и серьезными повреждениями автомобиля. 

•  Особенности разных типов привода — RWD, FWD, 4WD, AWD узнаете здесь. 

Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка

Перейти к поиску 

Метки: устройство автомобиля

Система курсовой устойчивости ESP как способ избежать заноса

Система курсовой стабилизации автомобиля в движении имеет 20-летнюю историю развития, в течение которой она получила всеобщее признание, и применяется в настоящее время практически на всех моделях современных автомашин. Она предназначена для автоматической корректировки курсового положения автомобиля в условиях заноса.

ESP стабилизирует положение автомобиля в условиях заноса

Каждый производитель автомобильной техники систему курсовой устойчивости на своих моделях называл по-разному. Поэтому она имеет много разных сокращённых наименований, способных ввести в заблуждение неискушённых автолюбителей. Первые автоматы курсовой стабилизации немецких автомобилей Mercedes Benz и BMW получили название Elektronisches Stabilitatsprogramm.

ESP и его синонимы

Аббревиатура этого наименования ESP получила самое большое распространение и применяется практически на всех моделях европейских и американских производителей авто. На других моделях можно встретить такие сокращения и названия системы курсовой устойчивости:

• на моделях Hyundai, Kia, Honda её принято называть Electronic Stability Control ESC;
• на моделях Rover, Jaguar, BMW устанавливается динамический стабилизатор управления Dynamic Stability Control – DSC;
• на Volvo она носит название Dynamic Stability Traction Control – DTSC;
• на японских марках Acura и Honda она получила название Vehicle Stability Assist – VSA;
• на «Тойотах» применяется наименование Vehicle Stability Control — VSC;
• такое же оборудование под именем Vehicle Dynamic Control (VDC) используется на авто марки Subaru, Nissan и Infiniti.

Несмотря на большое количество имён, всё это оборудование используется для достижения одной цели – помочь водителю справиться с управлением на скользкой, мокрой или покрытой гравием дороге, где маневрирование автомашины приводит к заносам и потере курса.

Система курсовой устойчивости глазами экспертов

Основная цель этой системы состоит в предотвращении срыва автомобиля в занос и бокового скольжения за счёт изменения передаваемого момента вращения на одно из колёс ведущей пары.При этом происходит предотвращение дальнейшего развития начавшегося заноса и стабилизируется положение машины на траектории перемещения во время выполняемого манёвра на скользкой дороге. В отдельных технических источниках она называется противозаносной системой, потому что такая ESP в автомобиле устраняет заносы и обеспечивает этим устойчивость удержания курса.

Эта картинка хорошо иллюстрирует работу системы ESP, которая удерживает автомобиль в крутом повороте

Действенность использования оборудования автоматической курсовой стабилизации подтверждается научными изысканиями, проведёнными экспертами американского института IIHS. По результатам проведённых исследований было выявлено, что использование ESP в автомашинах, попавших в дорожное происшествие, сократило смертность ДТП от 43 до 56%. Случаи переворачивания авто со смертельным исходом снизились на 77-80%. Автомобиль, оборудованный ESC, имеет значительно меньшую вероятность опрокидывания по сравнению с необорудованным автомобилем.

Данные германских страховых компаний свидетельствуют о том, что 35-40% всех смертельных ДТП могли бы быть предотвращены либо иметь более благоприятный исход, если бы на авто их участников была установлена система курсовой устойчивости. По мнению экспертов, данное оборудование однозначно оказывает помощь автолюбителю в экстремальных ситуациях. Оно во многих случаях является палочкой-выручалочкой малоопытных автолюбителей.

Устройство и работа оборудования ESP

Современное оборудование контроля курсовой стабильности работает в комплексе с системой антиблокировки колёс ABS, заодно используя её механизмы. Единый комплекс этих двух систем работает согласованно, выполняя одновременно несколько процедур по обеспечению безопасного движения автомобиля. Структура системы курсовой устойчивости состоит из:

• управляющего блока, представляющего собой контроллер, непрерывно сканирующий состояние различных сигнализаторов и считывающий их сигналы;
• датчики АБС, определяющие скорость вращения колёс;
• датчики разворота рулевого колеса;
• датчики давления в цилиндрах тормозов;
• G-сенсор, прибор чувствительный к боковой скорости и ускорению автомобиля и фиксирующий появление скольжения в боковом направлении.

Таким образом, на входах контроллера постоянно имеется информация о скорости движения, об угле разворота руля, оборотах двигателя, давления в цилиндрах тормоза, об угловой скорости поперечного скольжения и её градиенте. Информация с датчиков непрерывно сравнивается с расчётными данными, запрограммированными в контроллере. При наличии отклонений контроллер вырабатывает корректирующие управляющие сигналы, поступающие на исполнительные механизмы тормозных цилиндров, подтормаживающие соответствующие колёса для возвращения траектории движения автомобиля к расчётной кривой.

Выбор подтормаживающих колёс и степень их торможения определяется системой автоматически и индивидуально, в зависимости от возникающей ситуации. Для автоматического торможения колёс применяется гидравлический модулятор ABS, который создаёт дополнительное давление в тормозных цилиндрах. В то же время в систему подачи топлива на двигатель поступает опережающий сигнал, уменьшающий поступление горючей смеси. В результате одновременно с торможением осуществляется уменьшение вращающего момента, подаваемого на колесо.

Примеры и особенности работы системы ESP

Чтобы наглядно представить, что такое ESP в автомобиле, обратите внимание на рисунки.

На этой иллюстрации все прекрасно видно и понятно

На данной картинке показаны линии вероятного движения автомобиля при превышении максимально допустимой скорости вхождения в крутой вираж на трассе. При повороте руля начинается занос машины. На левом рисунке красным пунктиром показана линия движения автомобиля без ESC при торможении водителем (машину разворачивает поперёк с выездом на встречную полосу). На правом рисунке красным пунктиром обозначена траектория движения без торможения, когда машину выносит в кювет. Зелёной линией и факелами на обеих картинках обозначены траектория движения автомобиля, оборудованного системой ESC, и колёса, которые автоматически подтормаживаются системой при появлении заноса.

Благодаря выборочному торможению системы ESP происходит стабилизация направления движения автомобиля

Система контроля срабатывает и действует в любых ситуациях, будь то разгон, накат или торможение. Алгоритм работы схемы контроля определяется возникающей ситуацией и системой привода колёс. Например, если при повороте машины влево срабатывает датчик заноса заднего моста, то ESC сокращает подачу топлива в двигатель и замедляет скорость. Если данная мера не устраняет занос, то происходит частичное торможение переднего правого колеса. За этой операцией следует дальнейшее действие по установленной программе, пока не будет устранено возникшее боковое скольжение задних колёс.

В ESP предусмотрена возможность регулирования трансмиссии в автомобилях с электронным управлением АКПП. В таких автомобилях происходит автоматическое переключение на низшую передачу при появлении скольжения по аналогии с зимним способом вождения. Опытные водители, которые привыкли ездить на предельных скоростях и возможностях, отмечают, что система стабилизации курса мешает водить автомашину в таком режиме.

Система стабилизации машины ESP. Принципы управления

Такие ситуации могут возникать в определённые моменты, когда требуется увеличить тягу двигателя, а система контроля наоборот уменьшает её, устраняя скольжение автомобиля. Для таких случаев конструкторы устанавливают выключатели, с помощью которых можно принудительно отключить контрольную систему и осуществлять полностью ручное управление автомашиной.

Оборудование автоматической стабилизации курса входит в бортовой комплекс активной безопасности машины. Основное достоинство системы в том, что оборудованный ею автомобиль становится более послушным и нетребовательным к квалификации водителя. От него требуется только поворачивать руль, а система уже дальше самостоятельно выполняет все необходимые действия для правильного выполнения манёвра.

Однако всегда нужно помнить, что эта система также имеет пределы своих возможностей. При слишком большой скорости или слишком маленьком радиусе поворота даже самая совершенная система контроля устойчивости не сможет спасти машину от неконтролируемого заноса и переворота

Лучшая система стабилизации автомобиля — Отличные предложения по системе стабилизации автомобиля от глобальных продавцов систем стабилизации автомобиля

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для системы стабилизации автомобиля. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая система стабилизации автомобиля в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели систему стабилизации автомобиля на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в системе стабилизации автомобиля и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести систему стабилизации автомобиля по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

RP Photonics Encyclopedia — стабилизация лазеров, стабилизация частоты, опорный резонатор, смещение несущей и огибающей, стабилизация CEO

-3

[1]	T.В. Хэнши и Б. Couillaud, «Лазерная стабилизации частоты с помощью поляризационной спектроскопии отражающего опорного резонатора», Opt. Commun. 35 (3), 441 (1980) (метод Хенша – Куйо), DOI: 10.1016 / 0030-4018 (80)
[2]	Р. В. П. Древер, Дж. Л. Холл и др. , «Лазерная стабилизация фазы и частоты с помощью оптического резонатора», Прил. Phys. B 31, 97 (1983), DOI: 10.1007 / BF00702605
[3]	G. C. Bjorklund et al., «Частотно-модуляционная (ЧМ) спектроскопия», Прил. Phys. B 32 (3), 145 (1983), DOI: 10.1007 / BF00688820
[4]	C. Salomon et al. , «Лазерная стабилизация на уровне миллигерц», J. Opt. Soc. Am. B 5 (8), 1576 (1988), DOI: 10.1364 / JOSAB.5.001576
[5]	J. Dirscherl et al. , “Лазерный спектрометр на красителях для спектроскопии высокого разрешения”, Опт. Commun. 91, 131 (1992), DOI: 10.1016 / 0030-4018 (92)	-7
[6]	T.День и др. , «Субгерцовая относительная стабилизация частоты двух Nd: YAG-лазеров с диодной лазерной накачкой, синхронизированных с интерферометром Фабри – Перо», IEEE J. Quantum Electron. 28 (4), 1106 (1992), DOI: 10.1109 / 3.135234
[7]	Н. Уэхара и К.И. Уеда, «Ширина линии биений 193 мГц для стабилизированного по частоте кольца Nd: YAG с диодной накачкой лазеры », Опт. Lett. 18 (7), 505 (1993), DOI: 10.1364 / OL.18.000505
[8]	C. C. Harb et al., «Подавление интенсивных шумов в неплоском кольцевом лазере на неодиме: YAG с диодной накачкой», IEEE J. Quantum Electron. 30 (12), 2907 (1994), DOI: 10,1109 / 3,362718
[9]	S. Seel et al. , «Криогенные оптические резонаторы: новый инструмент для стабилизации частоты лазера на уровне 1 Гц», Phys. Rev. Lett. 78 (25), 4741 (1997), doi: 10.1103 / PhysRevLett.78.4741
[10]	Ю. Шеви и Х. Денг, «Полупроводниковый лазер со стабильной частотой и сверхузкой шириной линии, синхронизированный непосредственно с атомом. цезиевый переход ”, Опт.Lett. 23 (6), 472 (1998), DOI: 10.1364 / OL.23.000472
[11]	B.C. Young et al. , “Лазеры видимого диапазона с субгерцовой шириной линии”, Phys. Rev. Lett. 82 (19), 3799 (1999), DOI: 10.1103 / PhysRevLett.82.3799
[12]	S. Kasapi et al. , «Частотно-модуляционная спектроскопия субдробкового шума с использованием амплитудно-сжатого света от полупроводниковых лазеров», J. Opt. Soc. Am. B 17 (2), 275 (2000), DOI: 10.1364 / JOSAB.17.000275
[13]	E.Д. Блэк, “Введение в лазерную стабилизацию частоты Паунда – Древера – Холла”, Am. J. Phys. 69 (1), 79 (2001), DOI: 10,1119 / 1,1286663
[14]	F. W. Helbing et al. , «Фазовая синхронизация смещения несущей и огибающей с аттосекундным джиттером», J. Sel. Верхний. Quantum Electron. 9 (4), 1030 (2003), DOI: 10.1109 / JSTQE.2003.819104
[15]	St. A. Webster et al. , «Nd: YAG-лазер с субгерцовой шириной линии», Опт. Lett. 29 (13), 1497 (2004), DOI: 10.1364 / OL.29.001497
[16]	J. Rollins et al. , «Стабилизация интенсивности твердотельного лазера на уровне 10 −8 », Опт. Lett. 29 (16), 1876 (2004), DOI: 10.1364 / OL.29.001876
[17]	H. Stoehr et al. , «Диодный лазер с шириной линии 1 Гц», Опт. Lett. 31 (6), 736 (2006), DOI: 10.1364 / OL.31.000736
[18]	F. Seifert et al. , «Стабилизация мощности лазера для детекторов гравитационных волн второго поколения», Опт.Lett. 31 (13), 2000 (2006), DOI: 10.1364 / OL.31.002000
[19]	F. Kéfélian et al. , «Стабилизация лазера на сверхнизких частотах за счет привязки к оптоволоконной линии задержки», Опт. Lett. 34 (7), 914 (2009), DOI: 10.1364 / OL.34.000914
[20]	P. Kwee et al. , «Стабилизация мощности лазера с ограничением дробового шума с помощью мощной фотодиодной матрицы», Опт. Lett. 34 (19), 2912 (2009), DOI: 10.1364 / OL.34.002912
[21]	N.Satyan et al. , «Снижение фазового шума полупроводникового лазера в составной оптической фазовой автоподстройке частоты», Опт. Англ. 49 (12), 124301 (2010), DOI: 10,1117 / 1,3518077
[22]	Y. Zhao et al. , «Стабилизация субгерцовой частоты промышленного диодного лазера», Опт. Commun. 283, 4696 (2010), DOI: 10.1016 / j.optcom.2010.06.079
[23]	П. Кви, Б. Вилке и К. Данцманн, «Новые концепции и результаты в стабилизации мощности лазера», Appl.Phys. B 102 (3), 515 (2011), DOI: 10.1007 / s00340-011-4399-1
[24]	Р. Пашотта, «Шум в лазерной технологии». Часть 1 — Интенсивность и фазовый шум; Часть 2: Колебания в импульсных лазерах; Часть 3: Колебания направления луча

Проектирование и разработка баз данных. Технология программирования ORM. Распределенные, параллельные и гетерогенные базы данных.

Проектирование баз данных — процесс создания схемы базы данных и определения необходимых ограничений целостности.

Основные задачи проектирования баз данных:

• Поддержка хранения в БД всей необходимой информации.

• Возможность сбора данных по всем необходимым запросам.

• Сокращение от избыточности и дублирования данных.

• Поддержка целостности базы данных.

Основные этапы проектирования баз данных

Концептуальный дизайн — создание модели семантической области, то есть информационной модели самого высокого уровня абстракции.Такая модель создается без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных. Термины «семантическая модель», «концептуальная модель» являются синонимами.

Конкретный тип и содержание концептуальной модели базы данных определяется формальным устройством, выбранным для этой цели. Обычно используются графические обозначения, похожие на диаграммы ER.

Чаще всего концептуальная модель базы данных включает:

• описание информационных объектов или концепций предметной области и связи между ними.

• описание ограничений целостности, то есть требований к допустимым значениям данных и связи между ними.

Логический дизайн — создание схемы базы данных на основе определенной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных логическая модель данных — набор диаграмм отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также «связей» между отношениями, представляющими внешние ключи.

Преобразование концептуальной модели в логическую, как правило, осуществляется по формальным правилам. Этот этап можно существенно автоматизировать.

На этапе логического проектирования рассматривается специфика конкретной модели данных, но не может быть учтена специфика конкретной СУБД.

Physical design — создание схемы базы данных для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на поддерживаемые типы данных и т. Д.Кроме того, специфика конкретной СУБД в случае физического проектирования включает в себя выбор решений, связанных с физическим носителем хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методы доступа к данным) , создание индексов и др.

Что такое ORM?

ORM или Объектно-реляционное отображение — это технология программирования, которая позволяет преобразовывать несовместимые типы моделей в ООП, в частности, между хранилищем данных и предметами программирования.ORM используется для упрощения процесса сохранения объектов в реляционной базе данных и их извлечения, при этом ORM сама заботится о преобразовании данных между двумя несовместимыми состояниями. Большинство инструментов ORM в значительной степени полагаются на метаданные базы данных и объектов, поэтому объектам не нужно ничего знать о структуре базы данных, а базе данных — ничего о том, как данные организованы в приложении. ORM обеспечивает полное разделение задач на хорошо запрограммированные приложения, в случае которых и база данных, и приложение могут работать с данными каждое в корневой форме.

Fugure1- Работа ОРМ

Принцип работы ORM- Ключевой особенностью ORM является отображение, которое используется для привязки объекта к его данным в БД. ORM как бы создает «виртуальную» схему базы данных в памяти и позволяет манипулировать данными уже на уровне объекта. Дисплей отображается как объект, а его свойства связаны с одной или несколькими таблицами и их полями в базе данных. ORM использует информацию этого дисплея для управления процессом преобразования данных между базой и формами объектов, а также для создания SQL-запросов для вставки, обновления и удаления данных в ответ на изменения, которые приложение вносит в эти объекты.

Распределенная база данных — набор логически связанных между собой разделенных данных (и их описаний), которые физически распределены в некоторой компьютерной сети. Распределенная СУБД — программный комплекс, предназначенный для управления распределенными базами данных и позволяющий сделать распространение информации прозрачным для конечного пользователя.

Пользователи взаимодействуют с распределенной базой данных через приложения. Приложения можно разделить на те, которым не требуется доступ к данным на других веб-сайтах (локальные приложения), и те, которые требуют аналогичного доступа (глобальные приложения).

Один из подходов к интеграции объектно-ориентированных приложений с реляционными базами данных заключается в разработке гетерогенных информационных систем . Гетерогенные информационные системы способствуют интеграции разнородных источников информации, структурированных (с наличием регулярной (нормализованной) диаграммы), полуструктурированных, а иногда и неструктурированных. Любая разнородная информационная система строится по схеме глобальной базы данных над базами данных компонентов, поэтому пользователи получают преимущества диаграммы, то есть единые интерфейсы доступа (например, интерфейс в стиле sql) к данным, сохраненным в разных базах данных, и богатые функциональные возможности. .Такая разнородная информационная система называется системой интегрированных мультибаз данных.

Становление систем управления базами данных (СУБД) по времени совпало со значительным прогрессом в развитии технологий распределенных вычислений и параллельной обработки. В результате появились базы данных распределенных систем управления и параллельные системы управления базами данных. Эти системы становятся доминирующими инструментами для создания приложений с интенсивной обработкой данных.

Параллельный компьютер, или мультипроцессор сам по себе — это распределенная система, составленная из узлов (процессоров, компонентов памяти), соединенных быстрой сетью в общем корпусе.Технология распределенных баз данных может быть естественно пересмотрена и широко распространена в параллельных системах баз данных, то есть в системах баз данных на параллельных компьютерах

Распределенная и параллельная СУБД обеспечивают те же функциональные возможности, что и хост-СУБД, за исключением того факта, что они работают в среде, где данные распределяются по узлам компьютерной сети или многопроцессорной системе.

Вопросы:

1. Почему отношения являются важным аспектом баз данных?

2.В чем разница между плоскими файлами и другими моделями баз данных?

3. Что такое ORM?

4. Принцип работы ORM?

5. ORM или объектно-реляционное отображение?

Список литературы

1. Джун Дж. Парсонс и Дэн Оя, Новые перспективы компьютерных концепций, 16-е издание — всеобъемлющее, Thomson Course Technology, подразделение Thomson Learning, Inc. Кембридж, Массачусетс, АВТОРСКОЕ ПРАВО © 2014.

2. Лоренцо Кантони (Университет Лугано, Швейцария) Джеймс А.Дановски (Университет Иллинойса в Чикаго, Иллинойс, США) Коммуникация и технологии, 576 страниц.

Лекция №11 . Анализ данных.

Цель: дать общие понятия корреляции, регрессии, а также познакомиться с описательной статистикой.

План:
1. Базы анализа данных.

2. Методы сбора, классификации и прогнозирования. Деревья решений.

Базы анализа данных.

Интеллектуальный анализ данных — это процесс автоматизированного извлечения и прогнозирования информации из больших банков данных. DM включает в себя анализ наборов данных наблюдений для поиска неожиданных, ранее неизвестных взаимосвязей и обобщения данных по-новому, понятным и полезным для владельца данных.

Связи и сводки, полученные в результате интеллектуального анализа данных, часто называют моделями или шаблонами. Примеры включают линейные уравнения, правила, кластеры, графики, древовидные структуры и повторяющиеся шаблоны во временных рядах.Следует отметить, что дискриплайн обычно имеет дело с данными, которые уже были собраны для какой-либо цели, кроме анализа интеллектуального анализа данных (например, они могли быть собраны для поддержания актуальной записи всех транзакций в банке). Это означает, что цели интеллектуального анализа данных обычно не играют никакой роли в стратегии сбора данных. Это один из способов его отличия от многих статистических данных, в которых данные часто собираются с использованием эффективных стратегий для ответа на конкретные вопросы.

DM, широко известный как «Обнаружение знаний в базах данных» (KDD), представляет собой автоматизированное или удобное извлечение шаблонов, представляющих знания, неявно сохраненные или захваченные в больших базах данных, которые могут содержать миллионы строк, связанных с предметом базы данных, хранилищами данных, Интернетом и другой массивной информацией. репозитории или потоки данных.

Итак, читатели (которые, как мы полагаем, знают о структуре системы баз данных) могут распознать основные различия между традиционной системой баз данных и DWH, которые включают интеллектуальный анализ данных, анализ (как части обнаружения знаний в базах данных), механизм OLAP (процессы онлайн-аналитики вместо или дополнительно к процессам онлайн-транзакций) Серверы DW / Marts (набор серверов для разных отделов предприятий), Back Ground process / preprocessing (e.г. Очистка — решение проблемы с недостающими данными, данными шума) и т. Д.

Замечание об истории терминов

[с https: // en. wikipedia.org/wiki/Data_mining]:

Грегори Пятецкий-Шапиро ввел термин «открытие знаний в базах данных» для первого семинара по той же теме (KDD-1989), и этот термин стал более популярным в сообществе AI и машинного обучения. Однако термин Data Mining (1990) стал более популярным в деловых кругах и в прессе. В настоящее время интеллектуальный анализ данных и обнаружение знаний взаимозаменяемы.Для описания этой области также используются термины «прогнозная аналитика» (с 2007 г.) и «Наука о данных» (с 2011 г.).

Фактически, мы можем сказать, что DM — это шаг в процессе KDD, связанный с алгоритмами, разнообразием методов для определения поддержки принятия решений, предсказанием, прогнозированием и оценкой с использованием методов распознавания образов, а также статистических и математических методов.

Базовые модели и задачи интеллектуального анализа данных

DM включает в себя множество различных алгоритмов для выполнения различных задач.Все эти алгоритмы пытаются подогнать модель под данные. Создаваемая модель может быть по своей природе либо прогнозирующей, либо описательной . На рис. 6.2 представлены основные задачи DM, используемые в этом типе модели.

Модель

Predictive позволяет прогнозировать значения данных, используя известные результаты из различных наборов выборочных данных.

Классификация позволяет классифицировать данные из большого банка данных по заранее определенному набору классов. Классы определяются до изучения или изучения данных в банке данных.Задачи классификации позволяют не только изучать и исследовать существующие выборочные данные, но и предсказывать будущее поведение этих выборочных данных. Например, обнаружение мошенничества при транзакции с кредитной картой для предотвращения материальных потерь; оценка вероятности ухода сотрудника из организации до завершения проекта — вот некоторые из задач, которые вы решаете, применяя метод классификации.

Регрессия — это один из статистических методов, который позволяет прогнозировать будущие значения данных на основе текущих и прошлых значений данных.Задача регрессии проверяет значения данных и вырабатывает математическую формулу. Результат, полученный при использовании этой математической формулы, позволяет прогнозировать будущую ценность существующих или даже пропущенных данных. Основным недостатком регрессии является то, что вы можете реализовать регрессию на количественных данных, таких как скорость и вес, чтобы предсказать их поведение в будущем.

Анализ временных рядов является частью Temporal mining , позволяющей прогнозировать будущие значения для текущего набора значений, которые зависят от времени.Анализ временных рядов позволяет использовать текущие и прошлые выборочные данные для прогнозирования будущих значений. Значения, которые вы используете для анализа временных рядов, равномерно распределяются по часам, дням, неделям, месяцам, годам и так далее. Вы можете нарисовать график временных рядов, чтобы визуализировать количество изменений в данных для определенных изменений во времени. Вы можете использовать анализ временных рядов для изучения тенденций на фондовом рынке для различных компаний за определенный период и, соответственно, для осуществления инвестиций.

Суть описательной модели — определение закономерностей и взаимосвязей в выборочных данных:

Кластеризация — это обработка данных, в некотором смысле противоположная классификациям, которая позволяет создавать новые группы и классы на основе изучения закономерностей и взаимосвязей между значениями данных в банке данных.Это похоже на классификацию, но не требует предварительного определения групп или классов. Техника кластеризации также известна как сегментирование обучения без учителя . Все эти элементы данных, которые более похожи друг на друга, объединены в одну группу, также известную как кластеры. Примеры включают группы компаний, производящих похожие продукты или почвы с одинаковыми свойствами (например, чернозем), группу людей с одинаковыми привычками и т. Д.

Суммирование — это метод, который позволяет суммировать большой фрагмент данных, содержащихся на веб-странице или в документе.Изучение этих обобщенных данных позволяет получить суть всей веб-страницы или документа. Таким образом, обобщение также известно как характеристика или обобщение. Обобщение ищет конкретные характеристики и атрибуты данных в большом наборе данных, а затем суммирует их. Примером использования технологии реферирования являются такие поисковые системы, как Google. Другие примеры включают резюмирование документа, резюмирование коллекции изображений и резюмирование видео. Резюмирование документа пытается автоматически создать репрезентативное резюме или реферат всего документа, находя наиболее информативные предложения.

Правила ассоциации позволяют установить ассоциацию и отношения между большими неклассифицированными элементами данных на основе определенных атрибутов и характеристик. Правила ассоциации определяют определенные правила ассоциативности между элементами данных, а затем используют эти правила для установления отношений. Обнаружение последовательности определяет последовательные шаблоны, которые могут существовать в большом и неорганизованном банке данных. Вы обнаруживаете последовательность в банке данных, используя фактор времени, то есть связываете элементы данных со временем, когда они были созданы.Изучение последовательности событий при раскрытии и анализе преступлений позволяет службам безопасности и полицейским организациям раскрыть тайну преступления и принять превентивные меры, которые могут быть приняты против таких странных и неизвестных болезней.