CC BY
44
Труды Международного симпозиума «Надежность и качество», 2017, том 2
Two images which are visually showing the stronger. For elimination a speckle noise dif-
considerable differences in shooting geometry ferent types of filtering are used. Along with
between radar data and data in an optical zone a speckle noise, at the image there are radio-
of a range are given in a figure 2. metric distortions caused by shooting geometry.
Radar images have a row of radiometric fea- As shooting is carried out under different an-
tures: in pictures even for a uniform surface gles for different points of a picture, non-
the considerable variations of the brightness uniformity of brightness across the field of a
level between adjacent pixels are shown, creat- picture appears: in case of a small angle - is
ing a granular texture. It is a speckle noise brighter, than in case of a bigger angle of
which arises because resultant value of specific shooting[10]. pixel turns out as a result of addition of the Conclusion
set of the values fixed by system in case of This distortion is eliminated by introduction
different provisions of the receiving antenna of different gain amounts of the antenna across
KA, moving on an orbit. In case of image acqui- the field of a picture. One more group of dis-
sition the principle of RSA is used. tortions is called by geometry of shooting and
All modern space radar-tracking systems are a relief of a surface: these are areas of shading
RSA-systems, and at all radar images there is a and resuperimposing, they treat geometrical dis-
speckle noise. Use of RSA-systems is caused by tortions, but also influence radiometry. Many of
the fact that in case of the small sizes of real the modern radar-tracking DZZ satellite systems
antennas of radar-tracking systems it is impos- (ALOS PALSAR, TerraSAR, Radarsat 2, etc.) allow
sible to get high spatial resolution.When using to receive images in case of different polari-
of the synthesized aperture when the small zation of radiation. Polarization is defined by
onboard antenna sequentially creates an antenna orientation of a vector of an electromagnetic
grid on rather big section of an orbit, it is induction, in case of interaction with an object
possible to reach high spatial resolution. The polarization changes and bears in itself infor-
speckle noise is a multiplicative distortion, mation on an object. i.e., the signal is stronger, the distortion is
REFERENCE
1. Kantemirov Yu.I. The review of the modern radar data DZZ and techniques of their processing with use the PC SARscape//Geomatika Log 2010, No. 3, page 42-46.
2. Nikolsky D.B. Comparative review of the modern radar-tracking systems//Geomatika Log 2008, No. 1, page 11-17.
3. Shovengert R.A. Bases of remote sensing of Earth//Book "Remote sensing. Methods and models of image processing" 2007, from 17-19.
4. B.M. Balter, V.V. Egorov. Methods and possibilities of remote sensing. Totals; science and technology; It is gray. Research of space; spaces. M.: VINITI, 1981, t. 16,191s.
5. Physical bases, methods and means of researches of Earth from space (under, edition докт. техн. Ya. L. Ziman's sciences).//Totals of science and technology. It is gray. Earth research from space. M.: VINITI, 1987, t. 1,196s.
6. V.V. Egorov, V.I. Tarnopolsky. Physical bases of remote sensing; Earth from космоса .//Materials of the international educational seminar of the UN on application: remote sensing, Baku, Elm Publishing house, 1977, page 21-37.
7. Ya.L. Ziman. About further development of methods of a research of Earth from кос-моса.//Issled. Lands from space, 1980; No. 1, page 125-133.
8. A.Z. Razyapov, I.V. Kudrin, D.A. Shapovalov, A.M. Stepanov. Monitoring of atmospheric pollution of the urbanized territories (course of lectures), M., МИСиС, 2001, 54 pages.
9. N.A. Armande, A. M. Volkov, A. I. Zakharov, I.S. Neumann; G.M. Chernyavsky, A.V. Shishanov, A.S. Shmalenok. Perspective; domestic; satellite radars with the synthesized aperture://Radio engineering and electronics. 1999, t. 44, No. 4, page 442-447.
10. A.I. Kanashchenkov, L.A. Vedeshin. Space radars; meter range: opportunities, and perspectives to uses in distant zondirovaniizeml; (state-of-the-art review).//Issled. Lands from space, 2004 (in the printing).
11. Novel N., Moldamurat X., Radar methods of sounding of the earth// "Science and education -the student and young scientists of 2014" a name IX of the international scientific conference, page 3210 - 3213, on April 11, 2014 the city. Astana.
12. Шепель В.И., Ергалиев Д.С., Тулегулов А.Д. Сравнительный анализ глобальных навигационных спутниковых систем. Надежность и качество-2012: Международный симпозиум.- Пенза, 2012., том 1. -С.469-471
13. Тулегулов А.Д., Ергалиев Д.С., Онгаркызы А., Артыкбаев K.C.The importance of researching the satelittes with the purpose of solving problems. Надежность и качество-2013: Международный симпозиум.- Пенза, 2013., том 1. - С.135-138
UDC 681.3 .8
Moldamurat Khuralay, Yergaliyev Dastanf Moldamurat Aibek, Moldan Argyn
Euroasian National university of L. N. Gumilev, Astana, Kazaxstan
USE OF THE MODERN MICROCONTROLLERS IN RADIO ENGINEERING DEVICES
В этой статье рассматривается применение микроконтроллера, которые используются во всех сферах жизнедеятельности человека, технических устройствах. Их можно встретить в огромном количестве в промышленности и бытовых приборах: станках, автомобилях, и в радиотелекомуникационных системах и робототехнике. Преимущества данного устроиства в простоте подключения и большие функциональные возможности. С помощью программирования микроконтроллера можно решить многие практические задачи аппаратной техники. Цель данной статьи показать преимущественные характеристики использования современных микроконтроллеров в радиотехнических устройствах
Ключевые слова:
Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи (ЦАП- АЦП), системы автоматического управления, микроконтроллер управление (МКУ), радиотехнические устройства (РТУ), программное обеспечение микроконтроллеров
modern industries and household appliances: ma-
Introduction chines, cars, and even in the radiotelekomu-
The microcontroller which are used in all nikatsionnykh systems and robotic technology. spheres of activity of the person, technical de- Preiumeshchestva of this device in a prostate of vices. They can be met in a huge number of the connection and great functional capabilities. By
Twàbi Мeмдvнаvoднoгo cwnno3uvMa «Haàewnocmb u xauecmeo», 2017, moM 2
means of programming of the microcontroller it is possible to solve many practical problems of the hardware technique. The purpose of this article to show preferential characteristics of use of the modern microcontrollers in radio engineering devices [1].
The microcontroller (MC) is the computer which was placed in one chip. From here and its main technical qualities: small overall dimensions; high productivity, reliability and ability to be adapted for execution of the most different tasks. Basic purpose of microcontrollers - use in the systems of automatic control which are built in the most different devices: credit cards, cameras, cell phones, audio systems, TV sets, video tape recorders and video cameras, washing machines, microwave ovens, alarm systems, systems of ignition of petrol engines, electric drives of locomotives, nuclear reactors and much, many other [5].
The microcontroller in addition to the central processor (CP) contains memory, input/output ports (I/O), communication interfaces, timers, system hours. Devices of memory include a random access memory (RAM), read-only memories (ROM) reprogrammed by ROM (EPROM), electrically reprogrammable ROM (EEPROM). Timers include both real-time clocks, and timers of interruptions. Means of I/O include serial ports of communication, parallel ports (line I/O), analog-to-digital converters (A/D), digital/analog transformers (D/A), drivers of the LCD display (LCD) or drivers of the vacuum fluorescent display (VFD). Built-in devices have the increased reliability as they don't require any external electrical circuits [4].
Pow
er source
vcc
Reset sisnals
Clock signals from external generator
Power management unit Program memory (PFD)
Demand management unit CP I/O Ports
data
Synchronization memory
unit and times RAM
Input .'output <=>
control units have low reliability and high cost in comparison with electronic control units therefore further we won't consider such devices. Electronic analog devices require constant regulation in use that increases the cost of their operation. Therefore such devices so far are almost not used. The control diagrams which are the most distributed today are the diagrams constructed on the basis of digital microcircuits [2].
Figure 1 - Standard architecture of microcontrollers
The main classification sign of microcontrollers is digit capacity of the data processed by the arithmetic and logic unit (ALU). They are divided by this sign on 4-, 8-, 16-, 32 - and 64-bit. Today the greatest share of the world market of microcontrollers belongs to eight-bit devices (about 50% in value terms). They are followed 16-bit also by the DSP microcontrollers (DSP - Digital Signal Processor - the digital signal processor) oriented on use in processing systems of signals (each of groups occupies approximately 20% of the market). In each group microcontrollers are divided into CISC - and RISC devices. The most numerous group are CISC microcontrollers, but in recent years among new chips the explicit tendency of growth of a share of RISC architecture was outlined.
The clock rate, or, more precisely, bus speed, defines how many computation can be executed for a unit of time. Generally productivity of the microcontroller and the power consumed by it increase with increase in clock rate. Productivity of the microcontroller is measured in MIPS (Million Instructions per Second - one million instructions a second). As the generator of clock rate uses the quartz resonator [4].
The term the controller was formed from the English word to control - to control. These devices can be based on different principles of operation from mechanical or optical devices to electronic analog or digital devices. Mechanical
Figure 2 - Standard diagram of switching on of the AT89C2051 microcontroller
Unlike the microcontroller the controller usually call the board constructed on the basis of the microcontroller, but rather often when using the concept "microcontroller" apply the reduced name of this device, discarding the micro prefix.
Application of MC can be divided into two stages: the first - programming when the user develops the program and stitches it directly in a crystal, and the second - coordination of the designed actuation mechanisms with zaprogram-miruyemy MC. Considerably facilitate debugging of the program at the first stage - the simulator which visually models operation of the microprocessor. At the second stage for debugging the in-circuit emulator which is difficult and expensive device, often unavailable to the ordinary user is used.
When writing programs usually it is impossible to do without procedure of debugging. Debugging is executed on the computer by means of the special instrumental program - a debugger. It allows to execute step by step the debugged program, and also executes it step by step with use, so-called break points.
In the course of execution of the program under control of a debugger it is possible on the computer screen:
1) to see contents of any register of the microcontroller;
2) to see contents of the RAM and EEPROM;
3) to watch behind the sequence of execution of commands, controlling correctness of working off of the conditional and unconditional jumps;
4) to watch behind operation of timers, working off of interruptions.
In the course of debugging it is also possible to watch the logic levels on any external output of the microcontroller. And also to imitate change of signals on any input. Process of debugging allows to be convinced that the developed program works exactly as it is necessary [3].
Inference
Today there are more than 200 modifications of microcontrollers. At developers 8-bit PIC microcontrollers of Microchip Technology and AVR of Atmel enjoy popularity, In case of design of microcontrollers it is necessary to observe balance between the sizes and cost on the one hand both flexibility and productivity with another. For different applications the optimum ratio of these and other parameters can differ very strongly. Therefore there is a huge number of
Труды Международного симпозиума «Надежность и качество», 2017, том 2
types of the microcontrollers differing in ar- devices, type of the casing and t. However as-chitecture of the processor module, the size and signment, application and an essence of their type of the built-in memory, a set of peripheral functioning it is almost identical.
LITERATURE
1. Mikushin A. V // Interestingly about microcontrollers// - SPb.: BHV-St. Petersburg, silt. -Bibliogr. 2006. pages 424.
2. Belov A. V. // Constructioning of devices on microcontrollers // - SPb.: Science and technology, 2005
3. Ernie Casper // Programming in Assembler language for mikrokonTroller// - M.: Hot liniya-Telecom, 2007.
4. Zhumankulov D., Moldamurat Kh., Moldamurat A M., Kobelekov K., Mukhametuly E., // Modern microcontrollers and their applications in radio engineering devices // V Republican student scientific and practical conference on mathematics, mechanics and computer science. Section Information and communication technologies, pages. 197-199.
5. Serikbayeva Zh., Moldamurat Kh // Osebenonosti technologies for the development of computer games // ENU named after Gumilev, Proceedings IV International Scientific and Practical Conference 2014 pages.271-272.
6. Сулейменова А.Х., Ырыскелди Н.Г., Ибилдаев Б.К., Ергалиев Д.С., Мерили Н.А. Программное обеспечение для предварительного расчета системы энергоснабжения космического аппарата дистанционного зондирования Земли (KAZSAT-3). Надежность и качество. Труды международного симпозиума. г.Пенза, РФ - 23 -31 мая 2016 г., №2, С. 235-237.
7. Жолдиева Ш.Б., Тулегулов А.Д., Ергалиев Д.С. Анализ надежности работы системы терморегулирования космического аппарата. Надежность и качество. Труды международного симпозиума. г.Пенза, РФ -23 -31 мая 2016 г., №2, С. 233-234.
УДК 629.396.61
Керимбай Н.Н., Ергалиев Д.С. , Базарбек А.Б., Омархан А.Ш., Керимбай Г.Н.
Евразийский национальний университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ GEONETCAST ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЗЕМЛИ
Рассмотрена глобальная сеть спутниковых систем GEONETCast, позволяющая распространению данных об окружающей среде в мировом масштабе. Проведен анализ применения полученных информации к важнейшим областям как сельское хозяйство, энергетика, прогноз погоды и т.д. Так же описано программные компоненты системы GEONETCast, в частности, средство разработки MSG Visualizer, c помощью которого приведены наблюдаемые быстротекущие погодные явлений атмосферы и гидросферы Земли в восточной полушарии и на территории Казахастана
Ключевые слова:
Дистанционное зондирование Земли, система GEONETCast, геостационарный метеоспутник Meteosat-10
Вводная часть и новизна
Космическая деятельность играет важную роль в процессе глобализации и информатизации мирового сообщества, решении многих социально-экономических проблем и научно-исследовательских задач, а также в обеспечении национальной безопасности. Дистанционное зондирование Земли из космоса (ДЗЗ) предоставляет уникальную возможность получать ценную информацию о земных объектах и явлениях в глобальном масштабе с высоким пространственным и временным разрешением [1].
Космическая съемка поверхности Земли определяет физические, химические, биологические, геометрические параметры объектов наблюдения в различных средах Земли. Для мониторинга окружающей среды на базе космических средств наиболее продуктивно используется информационная спутниковая система, которой присущи целостность, целенаправленность, динамизм, преемственность, совместимость, автономность. Структурно эта сложная спутниковая система мониторинга включает орбитальный и наземный сегменты: первый осуществляет функцию наблюдения, второй, наряду с наблюдением, функции оценки и прогноза. Весьма существенны регулярность проведения съемок и оперативное предоставление данных пользователям. Это обеспечивает орбитальная группировка системы, которая формируется из нескольких КА, долгосрочно функционирующих на солнечно-синхронных орбитах. Информационные и эксплуатационные характеристики космических аппаратов определяются многоспектральной съемкой разрешением порядка 100 м и выше с полосой обзора 800-2000 км [2]. Проект реализуется совместно с ведущим европейским университетом - Берлинский технический университет.
Цель данной статьи - изучение космической системы дистанционного зондирования Земли, предназначенный для получения оперативной мониторинговой информации на территории Республики Казахстан.
Для обеспечения доступа к материалам ДЗЗ, а также стимулирования их использования на территории Казахстанаразвернута наземная сеть станций
приема и обработки данных с КА ,,Meteosat-10,, на базе кафедры «Космическая техника и технологии» Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева (ЕНУ). В наземном целевом комплексе для приема, обработки и распространения данных ДЗЗ конечным потребителям используется система GEONETCast.
GEONETCast представляет собой глобальную сеть спутниковых систем распространения данных об окружающей среде в мировом масштабе сообщества пользователей. Это система является важным этапом в системе наблюдения Земли Глобальной системы (ГЕОСС), координируется межправительственной группы по наблюдению за Землей (ГЕО). Его основная цель состоит в укреплении международного сотрудничества в области глобального наблюдения Земли.
Он предназначен поставить широкий спектр существенных экологических данных на кончиках пальцев пользователей по всему миру. Этот пользователь управляемый, удобный и недорогой сервис распространения информации призвана обеспечить глобальную информацию в качестве основы для принятия обоснованных решений в ряде важнейших областей, в том числе:
- Сельское хозяйство: Поддержка устойчивого развития сельского хозяйства и борьба с опустыниванием;
- Биоразнообразие: Понимание, мониторинг и сохранение биоразнообразия;
- Климат: Понимание, оценка, прогнозирование, смягчение и адаптация к изменчивости и изменению климата;
- Экосистемы: Совершенствование системы управления и защиты наземных, прибрежных и морских экосистем;
- Энергетика: Совершенствование управления топливно-энергетических ресурсов;
- Катастрофы: Снижение потери жизни и имущества от природных и техногенных катастроф;
- Здоровье: Понимание экологических факторов, влияющие на здоровье человека и благополучия;
- Вода: Улучшение управления водными ресурсами благодаря лучшему пониманию водного цикла;
