3.3. Розробка структури програмного комплексу
Структура програмного комплексу повинна відбивати узагальнену структуру комплексу радіонавігації й радіолокації. Узагальнена структура комплексу радіолокації має наступний зміст [15, 16]. Якщо курс і повітряна швидкість літального апарата відомі, то РЛС дозволяє врахувати сумарний вплив на рух літального апарата вітру й аеродинамічного ковзання. Якщо повітряна швидкість невідома або не може бути обмірювана з необхідною точністю, то РЛС дозволяє врахувати як вітер і ковзання, так і повітряну швидкість. Однак РЛС не може сама по собі врахувати курс літального апарата. Це пояснюється тим, що апаратура визначає на борті літального апарата напрямок вектора шляхової швидкості стосовно поздовжньої осі літального апарата, тобто в системі координат, пов'язаної з літального апарата. Для визначення напрямку польоту літального апарата стосовно сторін світла, тобто в системі координат, пов'язаної із Землею, необхідне знання курсу літального апарата, що визначає перехід по напрямкові від рухливої системи координат до нерухливої.
Отже, для того щоб відповісти на запитання, у якому напрямку й з якою швидкістю летить апарат, необхідна наявність як обладнання зносу, що вимірює кут, і шляхову швидкість, так і курсової системи. Інтегрування одержуваних даних про переміщення літального апарата за допомогою так званого навігаційного обчислювача координат і облік координат початкового пункту маршруту дозволяє відповістити на запитання, де перебуває літального апарата, тобто які координати його місця. Для того щоб розв'язати завдання, у якому напрямку і як довго летіти до пункту призначення, необхідно зіставити інформацію про дійсне місце розташування літального апарата із заданими координатами пункту призначення. Структурна схема системи, що вирішує зазначене завдання, наведена на рис. 3.9.
Рис. 3.10. Структура радіолокаційної системи навігації й керування
На основі наведеної структури можна зробити наступні висновки. По-перше, визначення координат літального апарата за допомогою автономних систем навігації засноване на спільнім використанні допплеровской інформації про кут зносу й шляхової швидкості літального апарата й інформації про його курс. По-друге, частинами автономної системи навігації й керування є допплеровский вимірник кута зносу й шляхової швидкості, курсова система й навігаційний обчислювач координат літального апарата й сигналів керування. Ми розглянули застосування обладнань і систем для забезпечення польоту літального апарата по маршруту. Перейдемо до використання радіолокаційної станції в режимах зльоту й посадки. При розв'язку цих завдань радіолокаційна станція вимірює вектор повної швидкості літального апарата, тобто три складові вектора швидкості в системі координат, пов'язаної з літальним апаратом, або в так званій горизонтальній системі координат.
При використанні радіолокаційної станції для забезпечення режиму висіння дві горизонтальні й вертикальна складові вектора швидкості приводяться до нуля або вручну льотчиком по індикатору висіння радіолокаційної станції, або автоматично при сполученні РЛС із автопілотом. Якщо РЛС використовується в процесі посадки, то вертикальна складова швидкості, вимірювана РЛС, регулюється вручну або автоматично з урахуванням висоти положення над місцем посадки, а горизонтальні складові швидкості приводяться до нуля, якщо літальний апарат знижується вертикально, або також регулюються, якщо літальний апарат знижується по похилій траєкторії.
На основі розроблених математичних моделей і алгоритмів у дипломній роботі була розроблена структура й функціональні модулі програмного комплексу.
Виходячи з аналізу завдання дипломної роботи й вимог до програмного продукту, розроблена наступна структура програмного комплексу (рис. 3.9).
Рис. 3.11. Структура програмного комплексу дипломної роботи
Основний блок або ядро системи є головним у структурі програмного комплексу. Модуль обробляє інформаційні сигнали і дані від інших модулів системи, виробляє сигнали керування для інших модулів і керує роботою програмного комплексу в цілому.
Модуль інтерактивного інтерфейсу з користувачем організує діалог користувача із програмним комплексом. Залежно від дій користувача модуль передає інформаційні сигнали основному блоку, а залежно від керуючих сигналів від основного модуля, виводить конкретну вихідну інформацію користувачеві. Модуль здійснює контроль над усіма діями користувача, обмежуючи діапазон припустимих символів при введенні інформації із клавіатури.
Модуль моделювання радіолокаційної обстановки призначений для розрахунків параметрів радіолокаційної обстановки на основі даних, уведених користувачем. Таким чином, дані передаються від основного модуля. Після розрахунків даних проводиться їхній запис у вихідний файл визначеного формату.
У випадку виявлення помилки при моделюванні образу об’єкта або виникненні виняткової ситуації відбувається зупинка процесу моделювання, основному модулю передається сигнал із вказівкою коду помилки, на основі якого модуль інтерфейсу з користувачем формує повідомлення про зупинку процесу моделювання із вказівкою причини, що викликала зупинку. Якщо такий процес моделювання закінчується нормально, то керування також передається основному модулю, але повідомлення користувачеві говорить про нормальне закінчення процесу моделювання.
Модуль організації обміну із зовнішніми додатками організує приймання і передачу інформації в зовнішні додатки на основі обраної моделі взаємодії.
Модуль обміну даними з апаратними ресурсами служить для передачі даних в пристрої обробки радіолокаційної інформації, що реалізовані апаратно, на основі встановлених драйверів. Після закінчення завантаження даних або виникненні помилки в ході завантаження основному модулю також передається повідомлення із вказівкою причини, що викликала зупинку, або повідомлення про нормальне завершення процесу завантаження, яке також відображається модулем інтерфейсу з користувачем.
У дипломній роботі були реалізовані модуль інтерфейсу з користувачем, модуль моделювання радіолокаційної обстановки й модуль організації обміну даними із зовнішніми додатками. Розроблений програмний комплекс може бути використаний по призначенню й уже в існуючому виді, використовуючи інші програмні продукти для завантаження даних в пристрої обробки радіолокаційної інформації.