Построение систем автоматизации физического эксперимента

• Автор: Петров, Зим Егорович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 270 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ЗВЕДЕНИЕ

"ЛАВА 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМ

АВТОМАТИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

1.1 Преобразование непрерывного сигнала в дискретный

1.2 Теорема отсчетов Шеннона - Котельникова

1.3 Этапы проектирования

1.4 Реализация проекта системы АФЭ и сопровождение

1.5 Архитектура системы автоматизации

1.6 Критерии выбора блоков измерительной системы

1.7 Выбор компонентов СУЭО
1.8 Обработка данных эксперимента в реальном масштабе
времени
1.9 Оценка информативности некоторых экспериментальных
• установок
Выводы
ЛАВА 2. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.
2.1 Измерительные системы, каналы и преобразователи
2.2 Компьютеры для автоматизации физических экспериментов
2.3 Тензометрическая система СИИТ-
2.4 Термометрическая система АКСАМИТ-А
2.5 Универсальная система КАМАК
2.6 Виртуальные приборы
Выводы
ЛАВА 3. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ РАДИОАСТРОНОМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ НА РАДИОТЕЛЕСКОПЕ РАТАН-600
3.1 Первая очередь системы сбора данных
3.2 Программное обеспечение наблюдений
3.3 Программное обеспечение первичной обработки наблюдений
3.4 Наблюдения в режиме скольжения
3.5 Поиск флуктуаций реликтового фона зимой 1975-76 гг

3.6 Пробные наблюдения пульсара PSR0329+
3.7 Система регистрации повышенной надежности
для эксперимента ХОЛОД
3.8 Автономная система сбора радиоастрономических данных на наблюдательном комплексе №
3.9 Автоматизированный.солнечный спектрально-поляризационный комплекс ИКАР-
3.9.1 Требования к комплексу
3.9.2 Конфигурация комплекса ИКАР-
3.9.3 Структура программного обеспечения
3.9.4 Методика наблюдений на комплексе
3.9.5 Программное обеспечение режима «Наблюдение»
3.9.6 Программное обеспечение режима «Эксперимент»
3.9.7 Программное обеспечение режима «Обработка»
3.10 Некоторые результаты наблюдения Солнца
с помощью комплексов ИКАР
3.10.1 Исследования Солнца на радиотелескопе РАТАН-
3.10.2 Наблюдения затмения Солнца 15 декабря 1982 года и пробный обзор неба на высокочувствительном
радиометре на волне 4 см
3.10.3 Структура локального источника AR3804 в
см-диапазоне волн по совместным наблюдениям
на РАТАН-600 и VLA в июле 1982 года
Выводы
ЛАВА 4 СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ
СОСУДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
4.1 Станция натурных испытаний сосудов высокого давления
4.2 Система автоматизации стенда натурных испытаний
4.3 Пример испытания на стенде
і Выводы

ЛАВА 5 АВТОНОМНАЯ ЧЕРЕНКОВСКАЯ УСТАНОВКА НА ЖУШАЛ
5 Л Краткая характеристика ЯКУ ШАЛ
5.2 Автономная черенковская установка для исследования первичного космического излучения в области энергий 1015-1017 эВ
5.3 Программное обеспечение наблюдений и
калибровочных измерений
5.4 Алгоритмы обработки данных наблюдений
5.5 Реализация программного обеспечения обработки
Выводы
ЛАВА 6 РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
6.1 Концепция виртуальных приборов
6.2 Средства разработки виртуальных приборов
6.3 Реализация второго направления виртуальных приборов
6.4 Метод визуально-графического программирования.
Пакет ЬаЬШЛ¥
6:5 Разработка виртуального прибора
для температурных измерений
6.6 Реализация анализатора спектра сигналов
звуковой частоты на ЬаЬУ1Е1¥
Выводы
АКЛЮЧЕНИЕ
ЛИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аналогично, можно ввести коэффициент информативности экспериментальной шовки - как отношение количества регистрированной первичной информации к ічеству информации на выходе первичных детекторов.
Измеряемыми величинами в радиоастрономии являются пространственные и генные спектры космического радиоизлучения и его поляризационные характерней. Эти величины описываются как случайные процессы и наблюдаются на фоне гайных помех (шумов), поэтому их измерение представляет собой статистическую дедуру - извлечение информации связано с нахождением корреляционных зави-эстей в пространстве той или иной физической величины. Поэтому количество ормации, содержащееся в сигнале, естественно измерять как его энтропию, а при-ающую систему (радиотелескоп) оценивать с точки зрения ее пропускной способ-ги по Шеннону[5].
В случае, когда и сигнал и шум представляют собой независимые случайные щии с гауссовым распределением вероятностей и дисперсиями ас2 и аш2 (сигнал го типа обладает максимальной энтропией [11] ) при одинаковом равномерном тре сигнала и шума, пропускная способность канала связи в битах в единицу ієни равна
I = 2В1ов:

(1.23)
3 - полоса частот, пропускаемых каналом, 2В - число отсчетов функции сигнала, асно теореме Котельникова - Шеннона. Исходя из этого Фридманом и Королько-[12] получено окончательное выражение для пространственной информативно-ждиотелескопа в битах на единицу телесного угла
/ = 25„1о8.

г) АТ0 У со

= 2^1оё

уОх°у АТ0 V
(1.24)
Ь б'цр и рпУ
гру Гр
В^Уу-'л2 - двумерная полоса пространственных частот, пропускае-
радиотелескопом, г/ = ОхО}/8эфф - коэффициент избыточного разрешения, Их, Оу ьф - линейные размеры апертуры антенны и эффективная собирающая поверх-ь радиотелескопа, Я - длина волны, АТ0 - флуктуационная чувствительность растра в расчете на 1 с времени, Тх - пространственная спектральная плотность яр-