CC BY
66
УДК 528.482 Т.Ю. Бугакова СГГ А, Новосибирск
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ ОБЪЕКТОВ ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ
Во все времена информация имела огромную ценность и представляла собой основу знания человека. В настоящее время информацию относят к фундаментальному свойству материи [1]. В результате взаимодействия объектов между их состояниями устанавливается определенное соответствие, и чем сильнее оно выражено, тем больше информации один объект содержит о другом. Для того чтобы установить это соответствие, необходима система, которая на основе данных об объекте объективно и правильно отображала его состояние. Главной целью этой системы является извлечение информации, а основными задачами: сбор данных об объекте, возможность применения методов и средств их обработки, хранение и передача информации. В современной интерпретации речь идет об информационной системе.
Объекты информационных систем характеризуются структурной сложностью, неоднородностью сопровождающейся большим количеством параметров и характеристик. Это обстоятельство делает необходимым применение иерархических схем моделирования, которые позволяют
рассматривать любой объект (систему) в виде совокупности блоков к^, /' = \,п , каждому из которых приводится в соответствие множество его возможных состояний 87, где 7 - номер момента времени из периода [0,Г]. В модели
для каждого блока кг- фиксируется момент перехода в новое состояние ^^.
Таким образом, образуется массив состояний, отображающий динамику функционирования модели системы по времени. Блоки модели имеют аналогичные функции и при машинной реализации модели могут быть представлены отдельными программными модулями. Работа каждого такого модуля воспроизводит работу всех однотипных блоков, а их количество эквивалентно числу блоков системы.
В основном объектами информационных систем являются объекты дискретного типа: дискретные производственные процессы, каналы передачи данных и т. д. В геодезической сфере деятельности к дискретным процессам можно отнести наблюдение за движением системы геодезических знаков во времени и пространстве.
Рассмотрим типовую схему моделирующего алгоритма на примере системы контроля состояний объекта по геодезическим данным. На рис. 1 изображена система геодезических знаков, которая является в данном случае объектом информационной системы (ИС).
8 7 6 5
Рис. 1. Система геодезических знаков
На рис. 2 представлена типовая схема моделирующего алгоритма, построенная по блочному принципу [2]. Схема состоит из четырех модулей.
Согласно математическому описанию модели изменения состояний объектов по геодезическим данным, подробно изложенному в работе [3], содержание программных модулей следующее:
- Модуль 1 - формирование начальных значений состояний объекта:
а) Начальные значения состояния системы
£0 = £(Я1,Я2,ЯЗ,Я4,Я5,Я6,Я7,Я8,Я9) , где Яг- / = 13 отметки геодезических знаков приходящихся на нулевую эпоху;
б) Начальные значения состояния системы для одного прогона модели
(указываются отметки марок из множества $1,Я9 , учитываемых при анализе состояния системы рисунка 1 для одного прогона);
- Модуль 2 - определение очередного момента смены состояния
системы где ^ = пип , и выбор блока &г-, / = А, Б, В.
- Модуль 3 - логическое переключение:
а) Переход по номеру блока г = А, Б, В , и по времени Т (принятие решения о завершении прогона);
б) Фиксирование информации о переходе системы (блока) из состояния в состояние (в графической интерпретации выражается очередной точкой функции с фазовыми координатами Ми а эквивалентными значениям множества отметок геодезических знаков, определяющей состояние объекта в фиксированный момент времени, рис. 3);
в) Завершение прогона, если > Т;
- Модуль 4 - управление и обработки информации:
а) Проверка точности результатов моделирования, выражающаяся в расчете предельно допустимых границ, в рамках которых состояние объекта можно считать «устойчивым»;
б) Окончательная обработка информации и подготовка результатов моделирования к передаче на выход модели системы.
Рис. 2. Типовая схема моделирующего алгоритма
Рис. 3. Функция, отражающая переход системы из состояния в состояние (см.
[3])
Данная схема моделирующего алгоритма является укрупненной и в разных случаях может быть уточнена и дополнена модулями для варьирования структурой объекта.
Автором проведена адаптация этого алгоритма к решению задач контроля состояний объектов по геодезическим данным согласно методу исследования состояний объектов, изложенного в [3] и подготовлено программное обеспечение для реализации алгоритма на языках программирования Delphi и VBA.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П Основы системного анализа: Учеб. 2-е изд., доп.-Томск: Изд-во НТЛ, 1997. - 396с.
2. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. Для вузов - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. Шк., 2001. - 343 с.
3. Математическое моделирование для геодезического контроля состояния инженерных сооружений / Бугакова Т.Ю., Вовк И.Г. // Геодезия и картография №8, 2003 г.
© Т.Ю. Бугакова, 2005
