Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование



Скачать 72.37 Kb.
Дата26.07.2014
Размер72.37 Kb.
ТипОтчет
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Факультет радиофизики и электроники
Кафедра информатики

Отчет по производственно-преддипломной практике



РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
АЛГОРИТМА РАСПРЕДЕЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОМОДУЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ

Студента 5 курса 4 группы


Дмитренко С. Ю.

Руководитель: ст. преподаватель

СЕРИКОВА Н. В.

Минск, 2004


Целью данной работы является разработка модели автоматизированного распределенного многомодульного комплекса и алгоритмов управления им. В качестве прототипа выбрана модель автоматизированной системы противовоздушной обороны. Данная система является распределенной и включает в себя следующие модули: радиолокационные станции и системы обнаружения, пусковые установки, автоматизированная система управления. Для исследования алгоритмов управления, в модель системы также включен имитатор воздушной обстановки.

Модель реализуется в виде совокупности программных модулей распределенных в локальной вычислительной сети. Каждый программный модуль представляет собой модель соответствующего объекта системы и работает на выделенном узле ЛВС. ЛВС, таким образом, заменяет каналы связи в системе ПВО.

В данной работе в качестве многомодульного комплекса рассматривается система противовоздушной обороны, ограниченная следующими объектами: радиолокационные станции и системы обнаружения, пусковые установки, одна автоматизированная система управления боевыми средствами.

Модель данной системы реализуется в виде совокупности следующих программных модулей распределенных в локальной вычислительной сети:



  • программный модуль «РЛС кругового обзора» - представляет собой модель радиолокационной станции кругового обзора;

  • программный модуль «Пусковая установка» - представляет собой модель зенитноракетного комплекса включающего в себя пусковую установку, станцию сопровождения цели, станцию визирования ракет и собственно ракеты;

  • программный модуль «Автоматизированная система управления» - представляет собой модель автоматизированной системы управления боевыми средствами, развитой до автоматической командной системы;

  • программный модуль «Имитатор воздушной обстановки» - представляет собой программу, моделирующую воздушную обстановку как совокупность целей и их характеристик во времени.

Для моделирования работы системы необходимо, чтобы в локальной вычислительной сети работал программный модуль «Имитатор воздушной обстановки», один программный модуль «Автоматизированная система управления», один или несколько программных модулей «РЛС кругового обзора», один или несколько программных модулей «Пусковая установка».

Схематически модель многомодульного комплекса может быть представлена следующим образом:



gif" align=left hspace=12>

На схеме стрелками обозначены потоки данных, передаваемых в локальной вычислительной сети между соответствующими программными модулями узлов сети.



Принцип работы системы. При запуске на каком-либо узле локальной вычислительной сети, каждый программный модуль устанавливает соединения со всеми уже присутствующими и активными в сети модулями согласно схеме, изображенной на рисунке. Например, модуль «РЛС кругового обзора» при запуске на узле сети устанавливает соединения с активными в сети модулями «Имитатор воздушной обстановки» и «Автоматизированная система управления». Более подробно процесс установки соединений будет описан ниже.

В процессе работы модуль «Имитатор воздушной обстановки» моделирует во времени воздушный налет. Воздушный налет представляет собой совокупность трасс целей. В свою очередь, трассу можно представить в виде множества характеристик цели, таких как координаты, скорость и др., в каждый момент модельного времени.

Модуль «РЛС кругового обзора» в каждый момент модельного времени вычисляет соответствующие текущему положению диаграммы направленности антенны РЛС, границы области воздушного пространства. После этого программа передает имитатору воздушной обстановки полученный результат и получает в ответ характеристики целей, находящихся в данной области воздушного пространства.

Модуль «Автоматизированная система управления» осуществляет сбор информации о воздушной обстановке со всех модулей «РЛС кругового обзора» активных в сети, анализирует ее, затем вырабатывает целеуказания, распределяет их между модулями «Пусковая установка» активными в сети.

Т. е. одна из основных задач, решаемых модулем «Автоматизированная система управления», заключается в установлении соответствия между модулями «Пусковая установка» активными в сети и теми целями, которые могут быть уничтожены этими пусковыми установками.

В зависимости от воздушной обстановки, в результате анализа, «Автоматизированная система управления» может вырабатывать команды на пуски ракет.

Модуль «Пусковая установка» представляет собой программу, моделирующую пуск ракеты и управление ей в полете, в соответствии с целеуказаниями, получаемыми от модуля «Автоматизированная система управления». Данные о цели при определенных условиях поступают от модуля «Имитатор воздушной обстановки», таким образом, моделируется работа станции сопровождения цели. Полет ракеты моделируется в соответствии с методом наведения.

Для устойчивого сетевого соединения и обмена данными между модулями в системе используются так называемые сокеты (Sockets). Использование транспортного протокола TCP/IP для передачи данных между модулями предполагает знание IP-адресов этих модулей. Поэтому для поиска модуля в сети и определения его IP-адреса используются широковещательные UDP-запросы. Каждое сетевое соединение характеризуется уникальным сочетанием IP-адрес + порт. Т. к. широковещательные запросы передаются всем узлам сети, то целесообразно установить соответствие между типом программного модуля и используемым для получения широковещательных UDP-запросов портом.

В данной системе соответствие следующее:


  • «Имитатор воздушной обстановки» - UDP local port: 6000;

  • «Автоматизированная система управления» - UDP local port: 4000;

  • «Пусковая установка» - UDP local port: 5000;

  • «РЛС кругового обзора» - UDP local port: 3000;

Все данные, передаваемые между модулями по сети, представляют собой текстовые строки. Каждая строка содержит в себе команду и параметры. Например, в строке «HERE: RLS HERE – это команда, RLS – параметр. Параметров и команд в строке может быть несколько. Они разделяются точкой с запятой, однако после команды перед первым параметром ставится только двоеточие.

После запуска модуль «РЛС кругового обзора» посылает в сеть команду «HERE: RLS по UDP-протоколу на удаленные порты 6000 и 4000 каждые 5 секунд. После запуска модуль «Пусковая установка» также посылает в сеть команду «HERE: PU по UDP-протоколу на удаленные порты 6000 и 4000 каждые 5 секунд.

Так осуществляется поиск модулей «Имитатор воздушной обстановки» и «Автоматизированная система управления» в сети.

Получив по UDP-протоколу команду «HERE: RLS модуль «Имитатор воздушной обстановки» посылает в сеть команду «WELC: SKY также по UDP-протоколу на удаленный порт 3000 соответствующий модулям «РЛС кругового обзора» в сети. Та же команда, но на порт 5000 соответствующий модулям «Пусковая установка» посылается при получении команды


«HERE: PU.

В этой ситуации работа модуля «Автоматизированная система управления» отличается от действий модуля «Имитатор воздушной обстановки» только ответной командой. Модуль посылает команду


«WELC: ASU вместо «WELC: SKY.

Получив ответ «WELC: SKYмодуль «РЛС кругового обзора» перестает посылать команду «HERE: RLSна порт 6000, а получив ответ «WELC: ASU - на порт 4000, т. к. вместе с этими командами в пакете данных приходит IP-адрес отправителя, таким образом, соответствующий модуль найден.

То же самое происходит с модулем «Пусковая установка».

Из алгоритма поиска модулей в сети видно, что модули «Имитатор воздушной обстановки» и модуль «Автоматизированная система управления» ведут себя единообразно, назовем их «серверные модули». То же самое касается модулей «РЛС кругового обзора» и «Пусковая установка», назовем их «клиентские модули».

После того, как клиентский модуль получил адрес серверного, между ними устанавливается соединение на сокетах. Каждый клиентский модуль содержит два клиентских сокета: один для связи с «Автоматизированной системой управления» и один для связи с «Имитатором воздушной обстановки». Серверный модуль содержит два серверных сокета: один для связи с модулями «РЛС кругового обзора» и один для связи с «Пусковыми установками».

Разработанная модель не является точной физической и отражает лишь логику работы системы в целом. Тем не менее, разработанные алгоритмы и концепция системы в целом, могут быть внедрены в реальные системы противовоздушной обороны, и при этом дадут прирост эффективности боевых действии, как это было показано выше.



Также система может быть использована:

  • при решении задачи оптимального выбора позиций ЗРК для отражения заданного воздушного налета;

  • в оценках эффективности того или иного метода наведения ракеты на цель для разных характеристик цели и методов противоракетного маневра;

  • для испытаний алгоритмов распределения огня по воздушным целям.

Приоритетными направлениями в дальнейшей работе над комплексом являются:

  • построение физической модели полета ракеты;

  • включение других методов наведения в модуль «РЛС кругового обзора» таких, как «Метод пропорционального сближения» и трехточечных методов наведения;

  • включение функций аппроксимации траектории цели по направлению движения и скорости в модуль «Имитатор кругового обзора»;

  • разработка модулей имитирующих иные средства обнаружения воздушного противника;

  • включение в систему алгоритмов автоматизированного управления истребительной авиацией.

В ходе работы были изучены методы автоматизации различного рода процессов на основе современных сетевых технологий. Создана работоспособная модель автоматического распределенного многомодульного комплекса на прототипе системы противовоздушной обороны, которая может быть использована для оценки эффективности различных методов, используемых в объектах реальной системы противовоздушной обороны. Также данная система может быть внедрена в существующие системы противовоздушной обороны в целях увеличения их эффективности.

Рассмотренный подход во многом позволяет свести процесс модернизации объектов противовоздушной обороне к процессу модернизации программного обеспечения объектов системы.

Похожие:

Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconОтчет по преддипломной практике гуп ппп «Типография «Наука»

Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconОтчет по преддипломной практике студента 5 курса 5 группы "Допустить к защите"
Размещенные в электронной библиотеке методические материалы, примеры из обучающих программных модулей
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconОтчет по преддипломной практике Тема практики
«Проектирование комплекса визуализации, реализующего нелинейные методы снижения размерности признакового пространства для лабораторного...
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconОтчет по преддипломной практике студента 256 группы Федорова С. А. Научный зав лаб комплексного анализа
Система научной визуализации данных вертикального зондирования океана в составе корпоративной океанологической гис тои дво ран
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconОтчет по квалификационной (преддипломной) практике № зачетной книжки
Основные бизнес-процессы, проблемы эффективности этих процессов. Показатели эффективности этих процессов 5
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconПредварительное распределение научных руководителей по преддипломной практике и дипломной работе Группа 711 з
Предварительное распределение научных руководителей по преддипломной практике и дипломной работе
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconОтчет о преддипломной практике студента дк: Название работы (Times, 14 pt, полужирный)
Реферат должен отражать основное содержание работы. (Times, 12 pt, межстрочныйинтервал – 5) не более, чем 5 строк текста, может содержать...
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconРазработка и исследование
Разработка и исследование беспроводной гибридной телекоммуникационной системы на базе лазерной и радио- технологий
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconЗанятие по производственно-экономической учебе, так как показатели по населению являются одними из наиболее широко используемых в повседневной практике и характеризуют уровень жизни населения
Эти рекомендации желательно изучить всем работникам рос: провести занятие по производственно-экономической учебе, так как показатели...
Отчет по производственно-преддипломной практике разработка и исследование iconОтчет по учебной практике предметной по дисциплине «Информационные системы»
Разработка базы данных (таблицы) для хранения и обработки информации согласно варианту индивидуального задания
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org