Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Санкт-Петербургский государственный электротехнический
университет “ЛЭТИ” им. В.И.Ульянова (Ленина)”
кафедра МОЭВМ
Отчет
по выполнению производственно-технологической практики
Методы и средства визуализации места возникновения нештатной ситуации
Выполнил: Романенко Д.А.
Группа: 6395
Факультет: КТИ
Руководитель: Беляев С.А.
Санкт-Петербург
2011
Оглавление
Описание задачи 3
Возможные варианты визуализации 5
Реализация интерактивных трехмерных сцен 7
Приложение 1 13
Выводы 14
Описание задачи
Эксплуатация современных ракетно-космических комплексов сопряжена с высокими рисками. Одним из факторов, определяющих надежность функционирования и безопасности эксплуатации таких комплексов, является надежность функционирования технических средств. Сложная структура космических систем и комплексов, опасность выполняемых операций, приводят к тому, что вопросы организации поддержки принятия решений по управлению эксплуатацией ракетно-космической техникой приобретают все большее значение.
Одним из составляющих процесса поддержки принятия решений является предоставление пользователю полноценной информации о месте, в котором возникла нештатная ситуация. На основе данной информации пользователь может оценить степень опасности, а также заранее определить дополнительные действия по устранению или минимизации последствий возникшей ситуации применительно к данному месту возникновения.
Исходными данными для построения моделей являются схемы оборудования, использующегося в процессах эксплуатации ракетно-космической техники на стадии подготовки и пуска ракет космического назначения, а также в периоды между пусками. Также в качестве исходных данных могут быть использованы фотографии реального оборудования, окружающих его объектов, помещений в которых они находятся.
В рамках разрабатываемого программного комплекса необходимо реализовать возможность наглядного представления места, в котором возникла нештатная ситуация, а также возможность предоставления дополнительной функциональности пользователю для определенных областей моделей.
Программный комплекс разрабатывается для операционной системы МСВС.
ОС МСВС (Мобильная система Вооружённых Сил) — защищённая операционная система общего назначения. Разработана на основе ОС Red Hat Linux. Предназначена для построения стационарных защищённых автоматизированных систем. Принята на снабжение в ВС РФ в 2002 году. ОС МСВС 3.0 сертифицирована в системе сертификации средств защиты информации по требованиям безопасности информации Министерства Обороны РФ.
В качестве языка программирования используется язык Java. Данный язык является платформо-независимым и позволяет приложению работать на операционной системе МСВС.
Возможные варианты визуализации
Визуализировать место возникновения нештатной ситуации возможно несколькими способами.
Одним из таких способов является отображение пользователю изображений-фотографий места возникновения нештатной ситуации. В качестве таких изображений могут быть фотографии оборудования, а также окружающих его объектов. Однако данный способ обладает рядом недостатков:
для предоставления пользователю полноценной наглядной информации о сложившейся ситуации может потребоваться большое количество фотографий;
могут возникнуть сложности при оценке последствий возникшей ситуации, например, при прогнозировании возможного распространения опасности на окружающие объекты.
Развитием предложенного способа визуализации места возникновения нештатной ситуации является использование трехмерного моделирования. Трёхмерная модель – это виртуальное представление объекта в трёхмерном пространстве в виде геометрических примитивов в реалистичной или псевдоокрашенной цветовой гамме. Данный способ обладает следующими преимуществами:
трехмерная модель является очень точной и наиболее реальной. Используя современные программы можно достичь высокой степени детализации. При этом максимально увеличивается наглядность проектируемого объекта.
в трехмерную модель довольно легко вносить любого рода изменения. Существует возможность изменять непосредственно саму модель, то есть добавлять новые или убирать старые детали;
возможность рассмотрения объектов с любого доступного угла обзора, а также сопоставление местоположения объектов относительно друг друга
Трехмерное представление может быть реализовано интерактивно. Таким образом, наряду с функциями простого обзора, пользователю предоставляется возможность взаимодействия с моделями – выполнения над ними каких либо действий. Примерами таких действий могут быть: переходы между помещениями, изменение местоположения камеры обзора, вывод дополнительной информации об объекте, перевод объекта из одного состояния в другое, доступное для модели данного объекта и т.д.