CC BY
35Решетнеескцие чтения. 2015
Решить проблему зависимости от напряжения СБ могут схемы, работающие на токовой ветви ВАХ, поэтому рассмотрена резонансная схема с последовательным контуром (см. рисунок, б). Схема формирует однополярные импульсы напряжения Uк путем чередования интервала передачи напряжения на контур при открытом ключе К1 и интервала закорачивания контура ключом К2.
Синусоидальная форма тока контура 1^р позволяет переключать ключи в нуле тока с минимальными потерями. Так как преобразователь работает на токовой ветви ВАХ, ток контура ^р стабилен по амплитуде и фактически не зависит от нагрузки, а соответственно, стабильно и выходное напряжение, снимаемое с резонансного конденсатора Ср. Значение выходного напряжения определяется соотношением ивых = 2-1сб-Р, где р - волновое сопротивление контура.
Следовательно, с помощью параметров резонансного контура можно произвольно согласовать уровень тока солнечной батареи 1СБ с требуемым значением выходного напряжения без применения трансформатора.
Таким образом, схема на основе последовательного контура обеспечивает не только «мягкую» коммутацию транзисторов, но и параметрическую стабилизацию выходного напряжения при изменении сопротивления нагрузки и напряжения СБ.
Библиографические ссылки
1. Лесных А. Н., Сарычев В. А. Исследование высоковольтных систем электропитания космических аппаратов со стабилизаторами напряжения вольтодо-бавочного типа // Вестник СибГАУ. 2006. № 6 (13). С. 63-66.
2. Обеспечение благоприятного переключения транзисторов инвертора тока в преобразователях со звеном повышенной частоты / А. В. Осипов, Ю. А. Шиняков, А. И. Отто, М. М. Черная, А. А. Тка-
ченко // Известия Томского политехн. ун-та. 2015. Т. 326, № 4. С. 138-145.
3. Chernaya M. M., Shinyakov Yu. A., Osipov A. V. High-voltage power supply system of low-orbit spacecraft // Proceedings of the 16th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM 2015). Erlagol, 2015. P. 502-507.
4. Сопоставительный анализ энергетической эффективности преобразователей энергии солнечной батареи преобразователями постоянного напряжения / А. В. Осипов, Ю. А. Шурыгин, Ю. А. Шиняков, А. И. Отто, М. М. Черная // Доклады ТУСУРа. 2013. № 1(27). С. 14-19.
References
1. Lesnykh A. N., Sarychev V. A. [The research of high-voltage power supply systems for spacecrafts with boost converter]. Vestnik SibGAU. 2006, no. 6(13), p.63-66.
2. Osipov A. V., Shinyakov Yu. A., Otto A. I., Chernaya M. M., Tkachenko A. A. [Power supply systems of space crafts based on controlled converters with intermediate high frequency link]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2015, Vol. 326, no. 4, p. 138-145 (In Russ.)
3. Chernaya M. M., Shinyakov Yu. A., Osipov A. V. [High-voltage power supply system of low-orbit spacecraft]. Proceedings of the 16th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM2015). Erlagol, 2015, p. 502-507. (In Eng.)
4. Osipov A. V., Shurygin Yu. A., Shinyakov Yu. A., Otto A. I., Chernaya M. M. [The comparative analysis of the energy conversion efficiency of solar energy by DC converters]. Doklady TUSURa. 2013, no. 1(27), p. 14-19/ (In Russ.)
© Осипов А. В., Шиняков Ю. А., Черная М. М., Ткаченко А. А., 2015
УДК 629.78.051:681.3
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЯЗЫКОВ ГРАФИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
А. В. Пичкалев
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: al-mail@iss-reshetnev.ru.
Для разработки программного обеспечения бортовой аппаратуры требуется более быстрый и надежный способ, чем классическое программирование по исходным данным. Графическое программирование дает возможность принципиально иной разработки программного обеспечения.
Ключевые слова: графическое программирование, гибридный язык программирования, ДРАКОН.
Космическое и специальное электронное приборостроение
DEVELOPING SOFTWARE OF ONBOARD EQUIPMENT WITH USE GRAPHIC PROGRAMMING LANGUAGES
А. V. Pichkalev
JSC "Information satellite systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: al-mail@iss-reshetnev.ru
A new technique is required to develop software of onboard equipment. It should be faster and more reliable than classical programming under the initial data. Graphic programming gives the chance to create such software.
Keywords: graphic programming, a hybrid programming language, DRAKON.
Процесс разработки программного обеспечения (ПО) бортовой аппаратуры (БА) со встроенными вычислителями обладает специфическими особенностями, отличными от разработки чисто программного продукта. Упор при разработке БА делается на системотехнические решения. Усложняется архитектура ПО, так как программист должен учитывать особенности функционирования и схемотехники БА, в которых он не является специалистом. Для облегчения задачи разработки ПО на основе технического задания (ТЗ) на БА разрабатываются специальные исходные данные (ИД), где описываются команды управления и алгоритмы функционирования БА.
Возникает дополнительный участник разработки БА - алгоритмист, который должен обеспечивать взаимодействие между разработчиками ТЗ, схемы БА и ПО, сводя воедино их разнородные требования и решая создаваемые этим проблемы (при этом он еще и должен решать собственную проблему корректной интерпретации требований ТЗ в ИД на разработку ПО). Алгоритмист вынужден в этой ситуации работать своеобразной «синхронизирующей шестеренкой» в этом «треугольнике сил», следя при этом, чтобы двое не работали друг с другом напрямую, игнорируя интересы третьего.
Решить проблему «синхронизирующей шестеренки» можно было бы, если бы алгоритмист сразу создавал ПО БА. Но для этого он должен уметь одновременно программировать вычислитель БА и разбираться в ее схемотехнике, что требует от инженера незаурядной квалификации. Необходимо обеспечить алгоритмисту возможность создавать ПО БА, не вникая в тонкости программирования ее вычислителя.
Это возможно, если графическую блок-схему алгоритма (которая обязательно приводится в ИД на ПО) сразу преобразовывать в исходный файл программы, исполняемой вычислителем БА. Такой способ разработки ПО называется графическим программированием и используется в соответствующих приложениях, таких как Lab VIEW, Simulink/ MATLAB, Xcos/ Scilab и других.
Решение проблемы разработки бортового ПО способом графического программирования выразилось в разработке специального графического языка программирования и моделирования ДРАКОН еще в ходе реализации программы «Буран» [1].
Язык ДРАКОН основан на применении графических лексем, размещаемых по определенным правилам и соединяемых линиями связи [2]. Алгоритм, описанный на языке ДРАКОН, называют дракон-схемой. Лексемы организуются по так называемому «шампур-методу» вертикально в виде наборов, называемых ветками или «шампур-блоками». Ветки позволяют разделить алгоритм на смысловые части. То есть дракон-схема является своего рода блок-схемой алгоритма ПО, реализованной в графическом дракон-редакторе.
В настоящее время для языка ДРАКОН разработаны графические редакторы (среды разработки), основанные на идее гибридных языков программирования и позволяющие синтезировать исходный код программных модулей на языках программирования высокого уровня.
Реализация задаваемых в ТЗ команд управления БА в виде таких программных модулей позволит дальнейшую разработку ПО вести в среде графического программирования самому алгоритмисту без участия программиста.
Таким образом, использование гибридных языков и графического программирования может позволить полностью отказаться от традиционного подхода к разработке ПО БА, снижая нагрузку на разработчика ИД и исключая ошибки его толкования программистом.
Библиографические ссылки
1. Паронджанов В. Д. Дружелюбные алгоритмы, понятные каждому. М. : ДМК Пресс, 2010. 463 с.
2. Паронджанов В. Д. Как улучшить работу ума. Алгоритмы без программистов - это очень просто! М. : Дело, 2001. 360 с.
References
1. Parondzhanov V. D. Druzheljubnye algoritmy ponjatnye kazhdomu [Friendly algorithms, clear to everyone]. Moscow, DMK Press, 2010. 463 p. ISBN 5-94074-.
2. Parondzhanov V. D. Kak uluchshit' rabotu uma. Algoritmy bez programmistov - jeto ochen' prosto! [How to improve mind work. Algorithms without programmers it is very simple!]. Moscow, Delo, 2001. 360 p. ISBN 5-7749-0211-0.
© Пичкалев А. В., 2015
