62
Главный модуль
Модуль
формирования файла
kml
Модуль
взаимодействия с
базой данных
Модуль расшифровки
описания радиобуя
Модуль
преобразования
времени
Модуль изменения
настроек
Модуль записи на
диск
Рисунок 25 - Структурная схема приложения отображения
Таблица 12
Описание программных модулей приложения отображения
№
Идентифика
тор модуля
Наименование
модуля
Функции модуля
1
Main
Главный модуль
Инициирует вызов и активизацию основных
программных модулей системы
2
ChangePref
Модуль изменения
настроек
Устанавливает параметры работы
программы в зависимости от выбора
пользователя
3
ReadData
Модуль
взаимодействия с
базой данных
Производит выборку требуемых данных из
базы данных
4
Beackon
Decode
Модуль
расшифровки
описания
радиобуя
Декодирует сообщение радиобуя для
извлечения данных о его типе и стране
принадлежности
5
MakeKML
Модуль
формирования
файла kml
Модуль формирования файла kml на основе
выбранных из базы данных сведений и с
учетом настроек пользователя
6
TimeToGMT
Модуль
преобразования
времени
Преобразует время в требуемый формат
7
FileSave
Модуль записи на
диск
Осуществляет запись сформированного
файла на диск
Структурная схема отображает процесс формирования kml-файла,
который представляет трѐхмерные геопространственные данных программе
«Google Планета Земля». Данный режим работы не носит регулярную основу и
63
загружается в программу в процессе презентаций и демонстраций результатов
работы приемо-передающих станций.
3.3 Контрольный пример реализации проекта и его описание
Далее приведен контрольный пример работы системы. Система
рассчитана на автоматическую круглосуточную работу, не требующую
вмешательства оператора, в части приема сигналов от аварийных радиобуев
системы КОСПАС-САРСАТ, формирования отчетных файлов утвержденного
формата и передачи их в международный координационно вычислительный
центр. Периодический контроль оператора требуется только для исключения
нештатных ситуаций в работе станций.
Рассмотрим цикл работы на примере низкоорбитальной станции:
Так как станция работает с движущимися космическими аппаратами и
число этих аппаратов не столь велико, что бы в зоне видимости станции мог
постоянно находится один из них, то большую часть времени станция
находится в режиме ожидания сеанса связи (рисунок 26).
Рисунок 26 - НССПС в режиме ожидания сеанса связи
64
За некоторое время до вхождения космического аппарата в зону
видимости станции происходит автоматический вывод антенны в исходную
точку и дальнейшее отслеживание траектории аппарата во время приема
данных (рисунок 27).
Рисунок 27 - Ведение и прием данных с КА во время сеанса связи.
После окончания сеанса происходит выделение данных из принятого
сигнала, запуск программы обработки и передачи данных, запись информации
в базу данных, формирование отчетных файлов и передача их в
международный координационно вычислительный центр (рисунок 28), а также
запись сформированных файлов на диск (рисунок 29) и запись журнала работы
(рисунок 30).
Затем система вновь уходит в режим ожидания следующего сеанса
связи.
65
Рисунок 28 - Окно программы обработки и передачи данных
Одновременно с наземными станциями, на компьютере отображения
может быть запущена программа отображения информации (рисунок 31).
Рисунок 29 - Файл в формате SIT125 сформированного после
сеанса связи.
Работа программы отображения информации никоим образом не влияет
на автоматическую работу наземных станций приема. Программа отображения
может как работать полностью автоматически, постоянно выводя на карту
актуальную информацию об аварийных радиобуях, так и запускаться только
при необходимости, для проведения презентации или для уточнения рабочих
моментов в эксплуатации наземных станций приема.
66
Рисунок 30 - Файл журнала программы обработки и передачи
данных
Рисунок 31 - Окно программы отображения в автоматическом
режиме
67
На практике не требуется держать компьютер отображения, а особенно
проектор включенным постоянно по причине расходования ресурса лампы
проектора, которая является достаточно дорогим расходным материалом.
Однако при необходимости возможно привести систему из выключенного
состояния в рабочее менее чем за 10 минут, что полностью удовлетворяет
реальным потребностям.
Пример карты с нанесенными на неѐ точками срабатывания аварийных
радиобуев приведен на рисунке 32.
Рисунок 32 - Карта активированных аварийных радиобуев
Пример отображения подробных данных об аварийном радиобуе,
сработавшем 20.11.2017 г. в аэропорту Шереметьево приведен на рисунке 33.
В данном случае включение аварийного буя оказалось ложным и
самопроизвольно и произошло в момент тестирования системы при подготовке
воздушного судна к вылету.
В зависимости от типа радиобуя используется различная цветовая
кодировка наносимых на карту точек:
˗ красная точка – аварийный радиобуй, сигнализирующий о реальной
аварийной ситуации или об его ложном включении;
˗ желтая точка – тестовый радиобуй, предназначенный для отработки
различных решений в системе;
68
˗ зеленая точка – орбитографический радиобуй с заранее известными
координатами, предназначенный для калибровки наземных станций системы.
Рисунок 33 - Активация аварийного радиобуя в аэропорту
Информация об тестовых и орбитографических радиобуях передается
наземными станциям приема в международные координационно-
вычислительные центра, но не передается ими в службы экстренного
реагирования[36].
В третьей главе было проведено исследование и анализ предметной
области, рассмотрена ее аппаратно-программная структура, детально
проанализированы их компоненты.
Определена актуальность и обоснована необходимость автоматизации
процессов по обработке входящей информации от станций приема с
космических аппаратов системы КОСПАС-САРСАТ, преобразования данных в
соответствии с международными стандартами, а также по передаче готовых
сообщений в международный координационно-вычислительный центр.
Проведен анализ специализированного программного обеспечения
среднеорбитальных и низкоорбитальных ППС. Определена роль и спектр
решаемых задач, системного, и прикладного программного обеспечения.
69
Отдельно описана модель информационных потоков в информационной
системе, разработаны структурные схемы приложений обработки и передачи
данных и отображения. Разработаны программные модули, соответствующие
необходимым критериям.
Отображение на карте точек срабатывания аварийных радиобуев в
режиме времени близком к реальному стало прекрасным визуальным маркером,
позволяющим проводить технические презентации даже для неспециалистов в
вопросах работы наземных станций системы КОСПАС-САРСАТ. Это
позволило провести большое число презентаций и вести популяризацию
системы среди приглашенных гостей любого ранга. В том числе, по
приглашению руководства предприятия, подобные презентации посещали
председатель правления государственной корпорации «Роснано» А.В. Чубайс,
президент инновационного центра «Сколково» В.Ф. Вексельберг и другие. На
самих презентациях неоднократно проводилась съемка телестудией
РОСКОСМОСА.
70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Эффективная работа приемо-передающих станций российского сегмента
международной системы КОСПАС-САРСАТ зависит от надежной и
безотказной работы аппаратно-программного комплекса, решающего задачи по
обработке, хранению и выдаче целевой информации в международный
координационно-вычислительный центр. Актуальность и точность
предоставляемой информации, определяют своевременность и оперативность
принимаемых в МКВЦ на еѐ основе решений. Повышение качества работы
станций, связанное с автоматизацией программных процессов и высокой
технологичностью электронных компонентов в их составе, приводит к
появлению конкурентного преимущества на мировом рынке.
В первой главе дается определение основным понятиям, описываются
принципы работы международной системы КОСПАС-САРСАТ, выполняется
анализ приемо-передающих станций, а также основных технологий и методах
расчетов в системе.
Вторая глава посвящена анализу основных аспектов организации
приемо-передающих станций. В ней приводятся основные понятия ППС,
сущность и принципы организации, рассмотрена их структура, классификация,
основные аспекты организации среднеорбитальных и низкоорбитальных ППС,
сформулировано определение предметной области.
Сущность ППС – профессионально-ориентированные аппаратно-
программные комплексы, размещающиеся антенной частью на специально
подготовленных площадках, а приемно-вычислительной частью в специальных
помещениях для функционирования комплекса и предназначенные для
автоматизации решения задач в определенной предметной области[19].
Структуры ППС составляют совокупности их подсистем и элементов. К
ним относятся: техническое, информационное, программное и организационное
обеспечение.
71
Сформулированы основные принципы проектирования
информационных систем обработки входящей информации. Определены
понятия автоматизации и целей автоматизации систем обработки входящей
информации. Рассмотрены особенности автоматизации процесса обработки
применительно к реализации программного обеспечения информационной
системы в контексте предметной области.
В третьей главе описывается разработка аппаратно - программного
комплекса автоматизации процессов по обработке входящей информации от
станций приема с космических аппаратов системы КОСПАС-САРСАТ,
преобразования данных в соответствии с международными стандартами, а
также по передаче готовых сообщений в МКВЦ.
Проведен анализ специализированного программного обеспечения ППС.
Определена роль и спектр решаемых задач, системного, и прикладного
программного обеспечения, раскрывается техническое и программное
обеспечение задачи.
Проанализирована модель информационных потоков в информационной
системе, разработаны структурные схемы приложений обработки и передачи
данных и отображения в рамках существующего программного комплекса
предметной области.
Обоснована необходимость разработки комплекса автоматизации
процессов по обработке входящей информации от приемной станций, проведен
анализ протоколов передачи информации в МКВЦ.
На основе проведенного исследования спроектирована и разработана
модель данных и структура БД. Разработаны программные модули обработки и
передачи данных и отображения, реализующие необходимые функции.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы решены
следующие задачи:
1) Рассмотрены основные понятия, компоненты, технологии
международной спутниковой поисково-спасательной системы КОСПАС-
САРСАТ;