Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 72
Текст из файла (страница 72)
325 Блок «Отображение информации» обеспечивает выдачу на дисплей той информации, которая для установленного режима использования АП должна высвечиваться. Приоритетность выполнения отдельных операций устанавливается адресными прерываниями, которые имеют несколько временных уровней. 22.$. ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА АЛГОРИТМА Структура МО БАП, представленная на рис. 22.1, включает типовой набор блоков, обеспечивающих процесс навигационных определений и решения сервисных задач. В принципе возможна такая схема вычислений, когда на каждом измерительном цикле включаются в работу все блоки алгоритмов.
Однако далеко не все бортовые вычислители располагают требуемыми для этого возможностями, да и нет необходимости в задействовании всех блоков при каждом навигационном определении. Ввиду этого отдельные блоки МО вводятся диспетчером в действие с различной периодичностью, причем расчеты по алгоритмам этих блоков могут выполняться как последовательно во времени, так и параллельно. Функционирование алгоритма во времени задается его временной диаграммой. На временной диаграмме указывается последовательность выполнения операций: ввода исходных данных; приема и обработки служебной информации различных категорий; выбора рабоче~о созвездия; набора измерений; расчета координат и скорости НИСЗ на моменты измерений; решения навигационно-временной задачи и сервисных задач; контроля работоспособности и оценки точности.
Наряду с этим временная диаграмма распределяет блоки алгоритма и их части либо по параллельным ветвям вычислений, либо по одной последовательной ветви. На каждой ветви блоки алгоритма и их части размещаются так, чтобы реализовать требуемую периодичность расчетов при условии нана) г,сдм большего уплотнения временной оси и соблюдения приоритета отдельных - вычислений. б) ~ " Представление о принципе формирования временной диаграммы д) г,н дает рис.
22.3, где в стилизованном виде показаны частные временные диаграммы, отражавшие требуемую в) дс периодичность отработки наиболее важных блоков алгоритма: альмагу) с, с паха (а), оперативных эфемерид (б), выбора рабочего созвездия (в), г,с Рнс. 22.З. Частные временные диаграммы 326 обработки измерений (г), расчета координат и скоростей НИСЗ (д) и решения навигационно-временной задачи (е).
Переносом частных временных диаграмм на общую временную ось при учете технических характеристик вычислителя (число процессоров, разрядность, быстродействие, объем памяти), а также заданных приоритетов отработки блоков компонуют временную диаграмму алгоритма в целом. Основной вариант временной диаграммы представляет собой программу жесткого типа. Однако диспетчер должен располагать возможностями гибкого оценивания содержания перерабатываемой информации и способностью адаптировать временную диаграмму к конкретным условиям навигационного сеанса. 22.й. принципы проеитировдния прогрдммного оееспечения Проектирование навигационной АП начинается с определения набора требований и построения функциональных спецификаций, вытекающих из требований пользователей. В требованиях указывается, что потребители хотят получить сп аппаратуры.
Системные спецификации определяют функции, которые может выполнить аппаратура. Они включают, в частности, описание форматов как на входе, так и на выходе, а также внешние условия, управляющие ее действиями. т аким образом, функциональные спецификации уточняют, насколько проектируемая аппаратура соответствует предъявляемым требованиям.
Следующим шагом является проектирование аппаратуры на основании функциональных спецификаций. длн аппаратуры, содержащей вычислитель, требуется как программные, так и аппаратные средства. цикл проектирования аппаратуры, содержащей программное обеспечение и аппаратные средства, показан на рис. 22.4.
Разработку программного обеспечения целесообразно начинать на языке проектирования, который подобен естественному языку, и только затем— преобразовывать язык проектирования в язык программирования вычислителя. Одним из основных факторов повышения надежности и снижения сложности программного обеспечения является примеяеиие методологии системного проектирования Эта методология нроме применения языка проектирования предполагает использование методов нисходящего и модульного проектирования 83).
Метод нисходящего проектирования состоит в разбиении програмП72, ! много обеспечения на функциональные модули, а модулей — на процедуры. Использование этого метода приводит к построению функционально-модульной структурной схемы программного обеспечения. Определение уровня модуля в структурной схеме подчиняется двум правилам: любая процедура может быть вызвана лишь процедурой, принадлежащей более высокому уровню, либо процедурой из того же самого модуля.
Р азработка программного обеспечения с использованием модульной структуры облегчает написание программы, ее отладку, тестирование н модификацию. О сновными недостатками модульного принципа являются дополнительные время расчетов и память вычислителя 327 Анаяив требоданио липпе битепвй Раврабдтно Руннцивнвпьной спгситинации Прпенпчрвданиг Проентиродонип программного обеспечения Прои«тирвдание аппаротныг сргдспгд нвнапруиридание программ нпнструиродание аппарапгньа ори дстд дбьединение праграммногп пбеспвиения Обьединенов аппаротныя средспгд убьвданение прогринннпгв обеспечения и апппрагпныя ср едиту Рис.
22.4. Схема проектировании программного обеспечении дценно гнсппиатационныи гцоаятеристин аппаратуры После отладки программное обеспечение тестируется и объединяется с аппаратной частью в единое целое, после чего оцениваются эксплуатационные характеристики аппаратуры. Одни из важных факторов проектировании аппаратуры — наличие четкой и полной документации. Состав документации для полного цикла проектирования может быть представлен в следующем виде: требования пользователей н функциональные спецификации; проектная документация системы; программная документация; план объединения; план отладки аппаратных средств; техническая документация.
РАЗ ЕЛ ТРЕТИИ КОМПЛЕКСНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ССРНС ГЛАВА 23 ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ КОМПЛЕКСНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ССРНС 23.1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ Для СРНС характерны сложная структура, информационные и управляющие связи между элементами разных уровней, пространственная разобщенность подсистем и потребителей (П) и т.
п. (см. гл, 1), Общие методологические, технические и организационные аспекты проектирования и исследования подобных систем разрабатываются в рамках системотехнического научного направления. Применительно к конкретным системам задачи проектирования могут решаться так, как это сделано в [125, !4б) . Не касаясь методологических вопросов, остановимся на основных специфических задачах, возникающих при проектировании СРНС.
Их совокупность определяется прежде всего уровнем технических и эксплуатационных требований, предъявляемых к системе. Так, СРНС, наиболее полно отвечающая требованиям разнородных П, должна обеспечивать [!17]: высокую точность определения места в единой (всемирной) системе координат (П, которым не нужна высокая точность, должны иметь возможность применения простой аппаратуры илн упрощенных методов решения навигационной задачи); глобальность; непрерывность обсерваций при высокой оперативности; неограниченность числа обслуживаемых П (при использовании активного режима работы число П должно соответствовать задашюму); уверенный прием навигационных сигналов в условиях естественных н искусственных помех. Кроме того, бортовая аппаратура потребителя (БАП) должна иметь допустимые габариты и массу н отвечать требованиям условий эксплуатации. Обьем задач, глубина их проработки и решения зависят от степени использования существующих технических средств, научно-технического задела, опыта предшествующих разработок и т.
п. Основные научно-технические задачи проектирования ССРНС, их связь между собой и основными характсристиками системы показаны на рис. 23.1. Рассмотрим кратко каждую из них. Рис. 2ЗД. Хзрвктеристики ССРНС, определяющие основные ч задачи проектировзиия оснодные палачи Геодезическое обеспечение Пснодные наронтерис- тини пбеспеченое ппмеиопатитея- нпсти Ппмеиоустой- чи рость 1. Обеспечение синхронизации временных шкал сети НИСЗ с необхолимой точностью связано с созданием высокостабильных бортовых (БХВ) и наземных (НХВ) хранителей времени и использованием высокоточных средств траекторных измерений. Помимо этого требуется исследовать и учитывать множество других факторов, влияющих на уход временных шкал НИСЗ (температура, магнитное поле, радиация, реляти- дылор струнтуры сети ннсп дена Ееистдия Ятемериднпе обеспечение Гвчнпсть определении дьчбор структу- ры и падре сигнала Пнерптоднвспв плределении Выбор Пиапагпна рпвипдвлн Простота пвстрвения аппаратуры П дыдор метода ипмерения ннп пдеспечение синнронигааии тнал дремени вистские эффекты и пр.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
