Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 73
Текст из файла (страница 73)
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,сул большего уплотнения временной оси и соблюдения приоритета отдельных -вычислений. «) Представление о принципе фор- мирования временной диаграммы г,ягл дает рис. 22.3, где в стилизованном виде показаны чпстныс врсмсппыс диаграммы, отражающие требуемую г) периодичность отработки наиболее важных блоков алгоритма: альмад т, с паха (а), оперативных эфемерид (б), выбора рабочего созвездия (в), обработки измерений (г), расчета координат н скоростей НИСЗ (д) н решения навигационно-временной задачи (е). Переносом частных временных диаграмм на общую временную ось прн учете технических характеристик вычислителя (чнсло процессоров, разрядность, быстродействие, объем памяти), а также заданкых приоритетов отработки блоков компонуют временную диаграмму алгоритма в целом.
Основной вариант временной диаграммы представляет собой программу жесткого типа. Однако диспетчер должен располагать возможностями гибкого оценнвапня содержания перерабатываемой информации н способностью адаптировать временную диаграмму к конкретным условиям навигационного сеанса. Тз.й. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Проектирование навигационной АП начинается с определения набора требований и построения функциональных спецификаций, вытекающих иэ требова. ний пользователей.
В требованиях указывается, что потребители хотнт получить от аппаратуры. Системные спецификации определяют фуннцнн. которые может выполнить аппаратура. Онн включают, в частности, описание форматов как на входе, так н на выходе, а также внешние условия, управляющие ее действиями. Танин образом, функциональные спецификации утачниют, насколько проектируемая аппаратура соответствует предъявляемым требованиям. Следующим шагом являетсн проектирование аппаратуры на основании функциональных спецификаций. Для аппаратуры, содержащей вычислитель, требуются как программные, так и аппаратные средства. цикл проектирования аппаратуры, содержащей программное обеспечение н аппаратные средства, показан на рнс.
22Л. Разработку программного обеспечения целесообразно начинать на языке проектирования, который подобен естественному языку, и только затем— преобразовывать язык проектирования в язык программировании вычислктеля. Одним из основных факторов повмшения надежности и снижения слом. ности программного обеспечения является применение методологии системного проектирования. Эта методология кроме применения языка проектирования предполагает использование методов нисходящего и модульного проектирования (!72, !83). Метод нисходящего проектирования состоит в разбиении программного 'обеспечения на функциональные модули, а модулей на процедуры. Использование этого метода приводит к построению функционально-модульной структурной схемы программного обеспечении. Опрсдсл< иис у!нигии модули и струк.
туркой схеме иодчиииегси двум привалим: лн~бпи процедура может Оыгь нызнннн лишь процедурой, принадлежащей более высокому уровню, либо процедурой из того жс самого модули. Разработка программного обеспечении с использованием модульной структуры облегчаег написание программы, се отладку, тестирование и модификацию. Основнымн недостатками модульного принципа являютси дополпительиыс время расчетов и память вычислителя.
322 Проектироаание программного обеспеченно Проектородкное аппаротнмк сребста нонструироеание программ нонстроиробание аппоротнмк сребстб Обьебинение программного обеспечение Обьебинение аппорапгнык средстб Обьедннение лрокранннзм обесоемник и аппаратное средстб Рис. 22А. Схема проектировании программного обеспечения Оценка гксклуакюционньа зороктеристин аплцттурм После отладки программное обеспечение тестируется и объединяетсн с аппаратной частью в единое целое, после чего оцеииваютсн зксплувтационные характеристики аппаратуры. Один из важных факторов проектировании аппаратуры — наличие четкой и полной докунентации. Состав документации для полного цикла проектирования может быть представлен в следующем виде: требования пользователей и функциональные спецификации; проектная документация системы; программная документация; план объединения.. план отладки аппаратных средств; техническая документация.
РАЗ ЕЛ ТРЕТИЙ КОМПЛЕКСНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ССРНС ГЛАВА 23 ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ КОМПЛЕКСНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ССРНС ззл. ОснОВные ВАдАчи, РешАемые пРи кОмппекснОм 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 системотехннческого научного направления, Применительно к конкретным системам задачи проектирования могут решаться так, как это сделано в (125, 146). 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 (117): высокую точность определения места в единой (всемирной) системе координат (П, которым не нужна высокая точность, должны иметь возможность применения простой аппаратуры или упрощенных методов решения навигационной задачи); глобальность; непрерывность обсерваций при высокой оперативности; неограниченность числа обслуживаемых П (при использовании активного режима работы число П должно соответствовать заданному); уверенный прием навигационных сигналов в условиях естественных и искусственных помех. Кроме того, бортовая аппаратура потребителя (!)Л1!) долиош иметь допустимые габариты и массу и отнсчать требованиям условий эксплуатации. Объем задач, глубина их проработки и решения зависят от степени использования существующих технических средств, научно-технического задела, опыта предшествующих разработок и т.
и. Основные научно-технические задачи проектирования ССРНС, их связь между собой и основными характеристиками системы показаны на рис. 23.1. Рассмотрим кратко каждую из иих. 329 Рис. 23. Ц Характеристики ССРНС, определяюпьие осиовиые эакачи проектирования Оснпбкые оадачи Геодеоичевкпв пбеслечение Оснобныв «арактврис- тики Обеспечение. лпмевогащитек- ности Пемекобстод- чидость В. Вор стрикт рры селчи нисе дона дейстбия Ясьемериднпе пбеслечвкив Точность плределекиб Внбпр стрбктд- ры и кадре сигнала Онерптибкпсть определении Выбор оиасапока равиоеолк Простота построения а икара тиры П Вььбпр мтпода ивмврекия РНП Обеспечение сиккронигаиии шкал бремени 1. Обеспечение синхронизации временных шкал сети НИСЗ с необходимой 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, релятн- вистские эффекты и пр.). 2. Выбор метода радионавигационных измерений определяется требуемой точностью измерения РНП, допустимой продолжительностью интервала измерений, характеристиками достижимой стабильности опорных генераторов частоты на НИСЗ' и П, приемлемой сложностью алгоритмов решения навигационной задачи и другими факторами. 3.
При выборе рабочих частот навигационных радиоканалов необходимо прежде всего руководствоваться требованиями регламента радиосвязи [106), предусматривающего выделение специальных диапазонов радиочастот для навигации. При этом должны учитываться уровень потерь электромагнитной энергии сигнала при распространении радиоволн, в том числе при прохождении границ раздела различных сред, и допустимые рефракционныс погрешности нрн измерении 1эНП. Прн использовании двухчастотного способа устранения ионосфсриых погрешностей обе частоты должны находиться в одном диапазоне и обеспечивать требуемый уровень остаточной погрешности. С другой стороны, выбранный диапазон должен обеспечить создание антенно.фидерных устройств на НИСЗ и П с необходимым коэффициентом усиления при приемлемых габаритных характеристиках.
Необходимо учитывать также наличие элементной базы как для передающих устройств НИСЗ, так и для приемоизмерительпых устройств на П. ЗЗО 4. Структура и содержание кадра (формата) навигационного сигнала, как наиболее консервативного параметра системы, должны выбираться особенно тщательно.
Навигационный сигнал обеспечивает необходимую точность измерения РНП, структурную устойчивость при приеме в условиях естественных и искуственных помех, минимальное время измерения РНП как при приеме сигнала на объекте-потребителе, так и по времени накопления данных (эфемериды, альманах и пр.) для решения навигационной задачи. Кадр сигнала должен содержать минимальной объем информации и в то же время иметь необходимый резерв для его совершенствования без доработок действующего парка аппаратуры П. Распределение информации в кадре должно быть удобным для обработки в ЭВМ БАП.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
