Научная статья на тему 'Модель обработки данных и внешнего окружения в обзорной РЛС'

Модель обработки данных и внешнего окружения в обзорной РЛС Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
981
158
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБЗОРНАЯ РЛС / ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ / КООРДИНАТНАЯ ОБРАБОТКА / ТРАЕКТОРНАЯ ОБРАБОТКА / ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Логвиненко А. С., Былдин А. Ю., Жураковский В. Н.

В данной статье описана имитационная модель обработки данных и внешнего окружения в обзорной РЛС, реализованная на базе MATLAB/Simulink с возможностью генерации платформенно-независимого кода на C/C++. Дано описание моделей блока цифровой обработки сигналов, а также блоков первичной и вторичной обработки координат. Модель внешнего окружения включает в себя модели антенны, корабля и среды распространения. В статье описаны принципы моделирования отраженных от целей сигналов, моделирования мешающих отражателей и помех, а также построения моделей обработки сигналов и координат. Особое внимание уделяется вопросу использования кода модели в штатном программном обеспечении блоков обработки координат обзорной РЛС.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Логвиненко А. С., Былдин А. Ю., Жураковский В. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Модель обработки данных и внешнего окружения в обзорной РЛС»

При нажатии на кнопку "Зарегистрироваться", пользователь попадает на форму регистрации, на которой необходимо ввести данные о пользователе, в том числе и аватар. Аватар является необязательным, но все остальные данные являются обязательными.

При нажатии на кнопку "Зарегистрироваться" скрипт проверяет все введённые данные так же, как и при авторизации пользователя. Потом таким же образом происходит их обработка и проверка (наличие пользователя с таким же именем) на соответствие требованиям (проверка на длину). Если пользователя с таким логином не существует, то происходит обработка и загрузка картинки аватара на сервер.

Файл upload_avatar.php обрабатывает загруженную картинку следующим образом: проверка на соответствие формату (jprg, gif, png), создание картинки (90х90) и её последующее сжатие. В результате возвращается путь до обработанного изображения аватара.

После всех действий происходит сохранение нового пользователя в базу данных: $sql = 'INSERT INTO 'users' //Если такого логина нет, то сохраняем данные

SET 'login' = "'.$safe_log.'", 'password' = "'.$safe_pass.'", 'name' = "'.$_POST['Name'].'", 'country' = "'.$_POST['Country'].'", 'city' = "'.$_POST['City'].'", 'avatar' = "'.$avatar.'", 'bonus' = 0'; $result = mysql_query($sql) or die(mysql_error());

if ($result == 'TRUE') echo "Вы успешно зарегистрированы! Теперь вы можете зайти на сайт. <a href- ../^ех^р'>Главная страница</а>" ;

else echo "Ошибка! Вы не зарегистрированы. <br> <a href='../index.php?show=registration'>Назад</a>";?>

После авторизации пользователь может зайти в свой личный кабинет, в котором он может посмотреть свою личную информацию и историю бронирования. Для того чтобы вывести такого рода информацию необходимо при переходе на страницу кабинета с помощью метода GET передать параметр show, равный my_cabinet, который будет говорить о том, что необходимо подключить на странице index.php файл my_cabinet.php. В этом файле сначала организован выбор и вывод информации о пользователе, а затем формируется таблица, в которой отображается регистрационная информация. Затем следует вывод всех броней данного пользователя.

В заключение хочется отметить, что разрабатываемая система по on-line бронированию является исследовательской и экспериментальной. А представленный выше модуль авторизации является частью системы.

Список использованной литературы

1. Н.А. Борсук. Анализ инструментальных средств разработки систем on-line бронирования. //Проблемы и перспективы технических наук: сборник статей Международной научно-практической конференции. - Уфа: АЭТЕРНА, 2015, с.38-41

© Борсук Н А., 2016 г.

УДК 621.37

А.Ю. Былдин, А.С. Логвиненко, В.Н. Жураковский

К.т.н., доцент МГТУ им. Н. Э. Баумана. Г. Москва, Российская Федерация

МОДЕЛЬ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И ВНЕШНЕГО ОКРУЖЕНИЯ В ОБЗОРНОЙ РЛС

Аннотация

В данной статье описана имитационная модель обработки данных и внешнего окружения в обзорной

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_

РЛС, реализованная на базе MATLAB/Simulink с возможностью генерации платформенно-независимого кода на C/C++. Дано описание моделей блока цифровой обработки сигналов, а также блоков первичной и вторичной обработки координат. Модель внешнего окружения включает в себя модели антенны, корабля и среды распространения. В статье описаны принципы моделирования отраженных от целей сигналов, моделирования мешающих отражателей и помех, а также построения моделей обработки сигналов и координат. Особое внимание уделяется вопросу использования кода модели в штатном программном обеспечении блоков обработки координат обзорной РЛС.

Ключевые слова

Обзорная РЛС, цифровая обработка сигналов, координатная обработка, траекторная обработка,

имитационное моделирование.

Введение

Для отладки и оптимизации алгоритмов работы РЛС создаются их модели в различных средах моделирования. Необходимость создания подобных моделей связана с тем, что обработка информации в обзорной РЛС является очень сложной - она состоит из множества подсистем и алгоритмов, каждый из которых нуждается в исследовании. В силу этих причин описать данную систему аналитически не представляется возможным, поэтому оптимальным аппаратом для исследования является построение имитационной модели. Модель РЛС состоит из нескольких блоков, как правило, в их число входят: блок цифровой обработки сигналов, блоки координатной и траекторной обработки, блок имитации внешнего окружения.

Для корректного моделирования работы обзорной РЛС необходимо учитывать влияние на нее окружающей среды (качка носителя, движение антенны, движение целей и помех). Модель системы позволяет проводить совместную отработку и оптимизацию алгоритмов цифровой обработки сигналов (ЦОС), первичной обработки координат (ПОК) и вторичной обработки координат (ВОК).

Основные функции модели:

• формирование геометрического расположения целей, помех и мешающих отражателей;

• формирование моделей сигналов, отраженных от объектов при их движении в пространстве;

• моделирование обработки сигналов в ЦОС;

• моделирование первичной обработки координат и формирование входных данных для вторичной обработки;

• моделирование вторичной обработки по исходным данным;

• обработка экспериментальных данных, передаваемых как на вход модели первичной, так и вторичной обработки;

• возможность получить на базе модели в MATLAB/Simulink платформенно-независимый код на C/C++, который может быть откомпилирован для платформы x86 в формате, совместимом с ОСРВ QNX для внедрения его в технологическую программу имитации внешнего окружения ВОК.

Имитационная модель обработки данных и внешнего окружения реализована на базе MATLAB/Simulink с возможностью генерации платформенно-независимого кода на C/C++ [1].

Модель окружающей среды

Модель окружающей среды позволяет создать произвольную помехо-целевую обстановку, задавая подвижные объекты с разными траекториями и карту пассивных помех. Содержимое блока «Модель окружающей среды» представлено на рисунке 1.

Œ>

iTime

CD-

iMode

-C-

Ant initial state

-C-

iMode oMode

fcn

Mode Checker

Имитиро -

T ванные объекты БТ

iTime oPointsLCS

iAntinit oAntPos

iShipInit 4 Scene oTime

iMode

iShiningPoints oShipOrient

Disp Objects

AntPos Scope

3-nJ Signal

-Conversion

-KHZ)

oEnvParam

Scene

Imitator

Рисунок 1 - Блок «Модель окружающей среды». Блок «Имитированные объекты» реализован в виде s-функции на C++.

Блоки Antenna Initial State и Ship Initial State служат для задания параметров антенны и носителя [2]. Antenna Initial State содержит структуру начального положения по азимуту в местной СК и шума положения в рад. Ship Initial State содержит параметры качек и движения: скорость, курс, амплитуды, фазы и периоды синусоидальных качек.

Блок Scene реализует функциональность, связанную с геометрией «сцены». К этому относится:

• реализация имитации качек (выход oShipOrient);

• кинематика движения антенны по азимуту с учетом шумов положения;

• пересчет координат (oPointsLCS).

На входе блока присутствует режим обзора. Параметр «Время» служит для экстраполяции параметров движения объектов и корабля и транслируется через блок транзитом (iTime, oTime).

Для осуществления перечисленных функций в рамках пакета +env выделены следующие классы: o Antenna - класс антенны, описывающий движение по азимуту; o CoordsConv - преобразователь координат; o Horizont - расчет радиогоризонта и учет кривизны Земли; o ImitObjects - класс для работы с имитированными объектами; o Scene - класс сцены;

o Ship - класс, в котором реализована имитация качек и движения корабля. o В данном блоке (и далее) используется вспомогательный блок ModeChecker, который проверяет, верно ли задан режим перед запуском имитации.

Модель приемника/передатчика

Модель приемника/передатчика позволяет сформировать входные сигналы ЦОС. Схема блока представлена на рисунке 2.

СО-

iEnvParam

<oPointsLCS>

<oAntPos>

d> iMode

iMode oMode

fcn

Mode Checker

Constant Disp Echoes

iPointsLCS

iAntPos

iMode

oEchoSignals

oNumEchoSignals

oControl

Signal

oRefSignal

oTime

Signal

iEchoes

iEchoesNum

Disp Echoes

-KJD

oEchoes

0

Constant Disp Ctrl -►

iCtrl

Disp Ctrl

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

>5—KID

oControl

■кю

oTime

Delay

Scope

Рисунок 2 - Блок «Модель приемника/передатчика».

На входе блока присутствует режим обзора iMode, параметры среды iEnvParam, к которым относятся координаты имитированных точек oPointsLCS и положение антенны oAntPos. В блоке Signal посредством классов, реализованы следующие функции:

• моделирование ДН антенны;

• формирование расстановки лучей с учетом положения антенны, режима и текущего обзора;

• расчет откликов от имитированных объектов (выходы oEchoSignals, oNumEchoSignals);

• отсчет времени с учетом реальных длин пачек для каждой пачки (oTime);

• формирование параметров опорного сигнала (oRefSignal) и параметров управления ЦОС (oControl).

Для реализации приведенной функциональности в пакете +signal вводятся следующие классы:

• Batch - параметры излучаемой пачки;

• Diagram - параметры диаграммы (для каждого луча);

• Echo - параметры отклика (на одну пачку);

• Rays - расстановка лучей на текущий скан;

• Receiver - имитация работы приемника в заданном режиме с учетом расстановок лучей и диаграммы.

Диаграмма моделируется с помощью функции sinc(x/6x) с учетом ширины луча 6x. К параметрам отклика относятся мощность, фаза и допплеровская частота. Мощность рассчитывается по основной формуле радиолокации с учетом масштабного коэффициента, вводимого для учета неизвестной мощности

Z

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_

передатчика. Допплеровский набег и фаза отраженного сигнала на данном этапе работы рассчитываются по обычным формулам для отражения от точечных целей. Модель ЦОС

Модель ЦОС необходима для анализа и отработки существующих алгоритмов блока ЦОС и алгоритмов обработки системы в целом, а также для их оптимизации [3]. В задачи блока ЦОС входит:

- прием цифровой информации с фазированной антенной решетки (ФАР);

- сжатие отраженного сигнала с опорным;

- доплеровская фильтрация;

- обнаружение импульсов;

- формирование информационного пакета для блока цифровой обработки координат (ЦОК);

- транзит служебной информации.

По принятым информационным пакетам в ЦОК осуществляется первичная обработка (координатная) и вторичная обработка (трассовая) [4].

На данный момент в модели ЦОК реализованы следующие функции:

• прием информационных пакетов по обнаруженным отметкам из модели ЦОС;

• прием навигационной информации;

• формирование слитных групп отметок объектов;

• формирование оценок координат объектов в местной системе координат;

• пересчет координат объектов с учетом навигационной информации. Формирование слитных групп осуществляется путем накопления отметок из ЦОС с близкими

дальностями и угловым положением. При этом накопление отметок заканчивается, когда азимутальное положение привода отличается больше, чем некоторый порог от положения крайней в группе отметки [5].

Модель ВОК реализует автоматический захват и сопровождение траекторий воздушных объектов в поле обзора, что соответствует разделению алгоритма вторичной обработки на этап автозахвата и сопровождения [6]. На входе модели присутствует результат работы ПОК в виде первичных координат. Ниже приведены примеры результатов моделирования.

В качестве типовой ситуации рассмотрено движение воздушных целей с ЭПР 1 м2, начальной дальностью 100 км, параметром 0, скоростью 100 м/с, на высоте 6 км;

На графиках «Ошибки по координатам» первый график соответствует ошибке по X, второй - ошибке по Y; аналогично - ошибки по скорости (рисунки 3-4).

2 4 6 Э 10 12

Рисунок 3 - ошибки по координатам.

2 4 6 8 10 12

Рисунок 4 - ошибки по скорости.

Список использованной литературы:

1 В.Г. Потемкин. Система MATLAB. Справочное пособие. - М.: Диалог МИФИ, 1997 г.

2 Д.И. Воскресенский, Р.А. Грановская, Н.С. Давыдова и др./Под ред. Д.И. Воскресенского. Антенны и устройства СВЧ (Проектирование фазированных антенных решеток): Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1981 г.

3 Кузьмин С. З. Цифровая радиолокация. Введение в теорию. Киев.: Издательство КВЩ,, 2000. 428 с.

4 Трухачев А. А. Характеристики обнаружения и сопровождения траекторий // Радиотехника, 2009. №6. С.

4 - 9.

5 Pulford G. Taxonomy of multiple target tracking methods // Radar, Sonar and Navigation, IEE Proceedings - (Volume:152 , Issue: 5), 2005

6 Кондрашов К. С., Жураковский В. Н., Автозахват траекторий в режиме автономного обзора в условиях низкой точности входных данных // [Электронный ресурс] «Наука и образование», электронное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана, №11, 2013, DOI: 10.7463/1113.0638017, дата обращения 23.11.2015.

© Логвиненко А. С., Былдин А. Ю., Жураковский В. Н., 2016.

УДК 519.22

В.В. Величко

Студент группы 15БИ(ба)ИСЭ Факультет экономики и управления Оренбургский Государственный Университет г. Оренбург, Российская Федерация

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ ПРОГРАММ

Аннотация

В наши дни практически каждый человек неразрывно связан с компьютером. Ведь мы живем в развивающейся стране, где абсолютно каждый хочет усовершенствовать свои навыки и умения. Так как каждая минута на счету, подобная техника существенно сокращает время работы. На сегодняшний день

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.