Разработка алгоритмического и программного обеспечения системы сопровождения подвижных объектов

• Автор: Диденко, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СИСТЕМА СОПРОВОЖДЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Аналто существующих методов и средств определения местоположения ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

1.1.1. Методы навигационного счисления.

1.1.2. Методы радиопеленгации

1.1.3. Методы радионавигации

1.2. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПОСТРОЕНИЮ СРЕДСТВ СОПРОВОЖДЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ.

1.2.1. Задача сжатия передачи навигационной информации от подвижных объектов в ДЦ

1.2.2. Задача обработки и визуализации навигационных и пространственных данных

1.3. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ НАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
2.1. Задача сжатия навигационной информации.
2.1.1. Способ пакетного кодирования навигационной информации
2.2. Задача оптимизации процесса передачи навигационной информации от ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ВДЦ
2.2.1. Способ оптимального упорядочения заданий.
2.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ .
3.1. Алгоритм кодирования и декодирования навигационной информации
3.1.1. Алгоритм пакетного кодирования.
3.1.2. Алгоритм декодирования.
3.2. Алгоритм упорядочения заданий на передачу навигационной информации от подвижных объектов в ДЦ.
3.3. Анализ эффективности разработанных алгоритмов
3.3.1. Анализ алгоритма пакетного кодирования навигационной информации
3.3.2. Анализ алгоритма упорядочения заданий
3.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ССПО
4.1. Программное обеспечение ССПО МеридианДЦ.
4.1.1. Определение требований
4.1.2. Определение функций.
4.1.3. Разработка структуры
4.1.4. Реализация программных модулей.
4.2. Программное обеспечение Меридиан Подвижный объект.
4.3. Режимы работы аппаратнопрограммных средств ССПО
4.4. Технические характеристики аппаратнопрограммных средств ССПО.
4.5. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Описывается технология сопровождения подвижных объектов на основе интегрированной информационно-телекоммуникационной системы с пакетной передачей данных «ПОТОК». Формулируются цель диссертационной работы и задачи исследования, подчеркивается актуальность их решения. Вторая глава посвящена разработке способов оптимизации процессов сбора и передачи навигационных данных от подвижных объектов в ДЦ. В частности, приводится подробное описание разработанного способа пакетного кодирования навигационной информации в реальном масштабе времени. В основу способа пакетного кодирования положены такие принципы как пакетно-параметрическое преобразование, дельта-кодирование и преобразования данных из А5С-символьного вида в бинарное представление. Дано описание разработанного способа оптимального упорядочения заданий на передачу навигационных данных от подвижных объектов в ДЦ. В третьей главе приводится описание разработанного алгоритмического обеспечения ССПО. Коротко приводится описание работы алгоритма декодирования. ДЦ, построенного на основе разработанного способа оптимального упорядочения. ВИП-М в обычном режиме и во время работы алгоритма; о эффективность решения задачи, в том числе, для алгоритма пакетного кодирования приводится расчет коэффициента сжатия (К) и строятся кривые зависимости К от различных входных условий (формат навигационного блока, размер навигационного пакета и др. В четвертой главе описывается процесс проектирования и особенности реализации программного обеспечения ССПО «Мериднан-ДЦ». Определяются функциональные и нефункциональные требования, предъявляемые к разрабатываемому программному обеспечению, определяются функции программных средств ССПО. ССПО с программными средствами системы «ПОТОК» и подсистемой картографии на базе ГИС Мар1пГо. ДЦ. Описывается пользовательский интерфейс программных средств ССПО и отмечаются его отличительные особенности относительно интерфейсов существующих систем сопровождения подвижных объектов. Приведено описание программного модуля «Меридиан-Подвижный объект», который предназначен для функционирования непосредственно на борту подвижного объекта. Указывается общий объем программного кода разработанного программного обеспечения «Меридиан-ДЦ» и «Меридиан-Подвижный объект». Рассматриваются основные режимы работы программного обеспечения, позволяющие решать задачи связанных с сопровождением легковых и грузовых автомобилей, воздушных судов малой авиации (АН-2, МИ-2, МИ-8, И. КШМ-2, «Газель», «Соболь», а также речных и морских судов. Указывается, что разработанные алгоритмические и программные средства ССПО внедрены в военном комиссариате, областной лесной службе, а так же в учебном процессе. Приводятся основные технические характеристики аппаратно-программных средств ССПО. ГИС, а также возможности программного обеспечения по расширяемости, масштабируемости и адаптируемости. Алгоритм пакетного кодирования навигационной информации, позволяющий добиться уменьшения объема хранимых и передаваемых данных, путем сочетания параметрического преобразования навигационного пакета и эффекта дельта-кодирования. Способ оптимального упорядочения заданий на передачу навигационной информации от подвижных объектов в диспетчерский центр, позволяющий формировать очередь из заданий, отвечающую критерию минимальной длительности ожидания системы, учитывая динамику параметров пакетного кодирования. Практическая ценность результатов работы. Разработанные алгоритмы пакетного кодирования и декодирования позволяют в реальном масштабе времени сжимать поток навигационных данных до 9,9 раз. Работоспособность аппаратно-программных средств ССПО обеспечивается в различных режимах, включая режим «Черный ящик» и при временном отсутствия канала связи между ДЦ и подвижными объектами. Разработанный способ оптимизации процесса передачи навигационных данных от подвижных объектов в диспетчерский центр позволяет проектировать и реализовывать эффективные аппаратно-программные средства контроля местоположения подвижных объектов, использующие для связи с подвижными объектами радиоканалы (КВ, УКВ диапазонов), спутниковые и сотовые каналы связи.