Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кастин, О. М. Система первичной обработки метеорологической информации

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
7.14 Mб
Скачать

Поокольку

операция

логического

умножения

л

имеет

более высо­

кий приоритет, чем операция логического сложения

ѵ , из изложен­

ного выше следует, что операция

побитного логического

сложения

I

имеет более

высокий приоритет,

чем

операция

побитного

логическо­

го умножения

* . Эту

особенность

необходимо

было

учитывать

при

написании выражений,

содержащих

операции над словами. Для измене­

ния порядка

выполнения операций

как обычно использовались круглые

скобки.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.Для реализации остальных операций над частями машинных

слов, за исключением уже рассмотренных выше, были составлены

в

включены в библиотеку операционной системы специальные стандарт­

ные программы, краткое описание возможностей которых приведено

в

разделах

І.4.І-І.4.4, 1.5 и і.б.

 

 

 

 

 

 

 

Отметим, что поскольку фактическими параметрами оператора

об­

ращения к СП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. sp(V

, а,

ъ,

...

, к);

 

 

 

 

не

могут

быть отрицательные числа, переменные с индексами и

дру­

гие

более

сложные

выражения

(разд. 1.2), в приведенных

в приложе­

нии АЛГОЛ-тѳкстах обращения к СП, выполняющим операции над частя­

ми невинных слов, осуществляются не непосредственно, а через

со­

ответствующие процедуры-функции, описания которых включены

 

в

АЛГОЛ-тѳксты. Например, операция проверки побитной тождественнос­

ти двух слов выполняется процедурой-функцией

 

 

 

 

Boolean

procedure togd ( А ,

 

В );

Boolean

A, В;

 

 

 

 

 

 

 

begin

Boolean

C,

R;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С: -

A;

R:

«

В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SP (‘704’ , C,

R, R

);

togd: = R

 

 

 

 

 

 

 

end ; .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обращение к СП через процедуры не только значительно расширяет

возможность СП с точки зрения используемых при обращении

к

ним

фактических параметров, но делает описание алгоритма

обработки

данных более общим, наглядным и доступным для понимания.

 

 

 

I.4.I.

Сдвиг машинного

слова выполняется при помощи СП,

кото­

рой присвоен номер 701.

Оператор

обращения к СП-701 имеет вид

 

 

 

 

 

 

SP(‘70l’, А,

n,

R

,

 

 

 

 

где А

-

переменная типа

Boolean. значение которой надо сдвинуть;

 

п

-

переменная типа

integer

 

(или число), определяющая направ­

ление и

величину сдвига: при 0 <

п

< 4 8

происходит

сдвиг

слова

влево

на

 

п битов,

а при

100

«s n

< I48 - одвиг

слова

вправо

на

л

-

і о о

 

битов;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

R - переменная типа Boolean , которой присваивается значение результата»

1.4.2. Побитное сравнение двух слов выполняется при помощи СП, имеющей номер 704. Оператор обращения к СП-704 имеет вид

SP(‘704’, а, в,

S )j ,

 

 

 

где А и В - переменные типа Вооівап

, значения

которых

сравнива­

ются. Переменная R должна быть

также

типа Boolean . Этой перемен­

ной присваивается значение true , если

значения

А и В

тождест­

венны побитно, и значение false

-

в противном случае.

 

 

1.4.3. Для выделения части слова

или выделения части

слова

с

нормализацией, т.ѳ. с преобразованием части слова, понимаемой как двоичное целое число, в тип integer , используется СП с номером 703. Оператор обращения к этой СП имеет вид

ЗР( 703 , А, 1, п, В, к )I I

где А - переменная типа Boolean , из значения которой происходит

выделение части

слова;

 

 

 

 

 

1 -

переменная

типа integer

(или число), значение

которой

определяет номер левого бита выделяемой части слова;

 

 

п -

переменная

типа integer

(или число), значение

которой

определяет количество битов выделяемой части слова;

 

 

R -

переменная,

которой присваивается значение

результата,

причем в случае выделения части слова без преобразования н

типу

integer

эта переменная должна быть типа Boolean

, а при выделе­

нии с преобразованием - типа integer

;

 

 

 

к -

число, определяющее режим работы СП: при

t =

0 выделяет­

ся часть

слова,

а при к ^ о - часть

слова выделяется

о преобразо­

ванием К ТИПу

Integer .

 

 

 

integer в

1.4.4. Для преобразования значения переменной типа

двоичное

целое число и размещения его

с і -го бита в

слове

ис­

пользуется СП-702, оператор обращения к которой имеет

вид

 

 

 

 

SP(*702’, А, 1, В

,

 

 

 

где А - переменная типа integer (или число), требующая преобразо­ вания;

1 - переменная типа integer (или число), определяющая номер бита в слове, с которого надо разместить получившееся двоичное число (т.ѳ. куда попадает младший бит двоичного числа);

я - переменная типа Boolean , которой присваивается резуль­ тат, причем все биты слова-результата, не занятые значением дво­ ичного числа, имеют значение 0.

II

1.5. Первоначальное присвоение значений логический переменный» которые используются для работы с частями слова» выполняется дву­ мя способами.Первый заключается в использовании имеющихся во вход­ ном языке транслятора TAB оператора ввода З-nput (А,В,...,К) и опе­ ратора обмена оору (...). Второй способ заключается в использова­ нии СП,имеющей номер 705»формирующей двоичные константы. Оператор обращения к СП-705 имеет вид

SP(‘70 5 ’, R , п ,

 

 

 

 

 

 

 

 

а і,И

>

 

1

 

 

 

J

П,6^П,7®П^

 

 

І ^ л , «

,

а л , е (1п , « а

п ,)5 а п,№ ’ ) ^

' 9

где в

- идентификатор простой переменной или

массива

типа Boolean;

п

- переменная типа integer (или

число),значение

которой

оп­

ределяет количество формируемых двоичных констант;

 

 

ÜL,j. - восьмеричная

цифра »причем

в

параметрах-строках могут

быть

указаны лишь

значащие

цифры.

 

 

 

 

 

 

 

Пример.

В

результате выполнения

оператора

 

 

 

 

 

SP

(‘705’ , В ,2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4702’ , ‘51’ , ‘0’ , ‘6275’,

 

 

 

 

 

 

 

 

‘0’, ‘2’, ‘7035’ , ‘1400’ );

 

 

 

 

в

[I]

будет

иметь

значение

(4702

005100

006275),

а

 

В

[2] - (0000 000270 351400).

 

 

 

 

 

 

І.б. Для отладки алгоритмов системы ПООЫИ.а такие в процессе

ее эксплуатации необходимо иметь воэмохность выдавать

первичную

информацию

в удобной форме на

АЦПУ. В

этих

целях была составлена

и включена в библиотеку операционной системы стандартная программа,получившая номер 706. Исходной информацией для СП-706 является массив знаков кода МТК-2 (приложение і),расположенных в п после­ довательных словах по восемь знаков в каждом слове,за исключением,

быть может,последнего

(разд.2.2). Оператор

обращения к СП-706

име­

ет вид

SP (‘706’, А , п , В

); ,

 

 

 

 

 

где А - идентификатор массива типа Вооівап

, элементы которого

 

(слова) оостоят из знаков кода МТК-2;

 

 

 

п

- количество слов от начала массива,

которые

подлежат выда­

че на

АЦПУ;

 

 

 

 

В

- массив типа Boolean длиной в 620 слов, который служит

бу­

фером для перевода выдаваемой информации в

код АЦПУ.

 

В результате работы СП-706 информация будет выдана на АЦПУ

 

страницами по 28 строк

и но два столбца в странице.

Расположение

текста в столбце таблицы такое не,как на обычном телетайпном руло­ не.

12

2.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ОПЕРАТИВНОЙ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (ПООМИ)

Текст данного и последующих разделов следует рассматривать как подробный комментарий к АЛГОЛ-тѳкоту, содержащемуся в приложениях,

поокольку

он (текст разделов) является описанием системы,

а не

описанием

алгоритмов системы.

 

При разработке алгоритмов рассматриваемой системы ПООМИ был ис­ пользован опыт как программ, осуществляющих за один просмотр всей поступающей информации выделение сообщений какого-либо одного ви­ да [2,4,6,20], так и систем, опознающих в общем потоке метеороло­ гической информации одновременно сообщения различных видов [27,28].

2.1.ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К АЛГОРИТМУ

1.Сохранение информации - это часть исходной информации, кото­ рая не была опознана и обработана и должна сохраняться для возмож­ ной дальнейшей вивуальной иди программной обработки.

2.Основой для определения вида сообщений должны служить стан­ дартные заголовки сводок.

3.При отсутствии заголовка сводки сообщения должны, если это возможно, выявляться по характерным признакам.

4.

Единичные ошибки в признанных элементах сообщений не

долж­

ны влиять на их опознавание.

 

5.

Правильные сообщения должны обрабатываться по наиболее про­

стой

схеме сравнительно с сообщениями, имеющими отклонения

от

стандартной формы.

 

6.

Модульность системы - замена модуля или пополнение

числа

нодулей не должны затрагивать систему в целом.

 

13

\

I

no

Данные

no

 

 

Дэнные

no )

Iданные

• •

■ Каталог! каналу i j

каналу i

^

каналу

(

- __ --1___________

 

 

 

 

 

 

а)

Размещение

информации на

УЛ

( 1^<

 

).

46

37

36______________ 19

18

1

 

i Номер

Количество

слов

 

Номер

І.-1Л

 

j канала

информации

 

 

воны

 

б)

Слово каталога.

 

 

 

 

 

Текст

 

Представление

 

 

KKp6ZCZC

 

04042076423-14234

 

 

к к р б З М Ѵ Г

 

0404207650163654

 

 

n4nöEGf?R

 

6624107640262424

 

 

пКпц 1912

 

1014106672067262

 

 

ООккрбА/А/

 

323204042076І4І4

 

 

ХХккрбпп

 

5656010420761010

 

 

в) Представление телеграфного текста (приведено в вось­ меричной системе счисления, приложение I).

к- возврат каретки,

р- перевод строки рулона, п - пробел,

б

-

переход

на' буквенный

регистр,

ц

-

переход

на цифровой

регистр.

l'iir.l. I Ѵі.н.інміеші*: на магнитол лннгг данных очо|н-ціюго соапга нрпгмн исходных данных »ііпемы IKXJMIl.

2.2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ЭВЫ осуществляет прием мѳтѳоинфорыации по каналам связи сеанса­ ми, продолжительность которых определяется необходимостью сбора достаточного количества информации для прогноза по той или иной области. Поступающая за один сеанс приема информация накапливает­ ся на магнитных барабанах (МБ) в виде следующих друг за другом знаков кода ЫТК-2 (приложение I), сопровождающихся специальным признаком, принимающим для каждого знака значение номера канала, по которому данный знак был принят.

Накопившаяся на МБ информация проходит предварительную обработ­ ку, заключающуюся в сортировке последовательности знаков по приз­ наку "номер канала",в результате чего возникает ряд подпоследова­ тельностей знаков (запоминаемых уже без признака) соответственно значениям признака сортировки. Полученные подпоследовательности

знаков

записываются на магнитную ленту (МЛ), причем в одну

зону

МЛ записывается информация, поступившая по одному каналу.

На МЛ

записывается также

каталог,

і -е слово которого является нулевым,

если информация по

і -му каналу не поступала, либо содержит

номер

канала

і , номер

зоны МЛ,

в которую записана поступившая по і-му

каналу связи информация, и количество слов информации в воне (рнс.і)* Записанные таким образом на МЛ данные являются исходными для работы системы ПООЫЙ.

2.3. ВИДЫ ОБРАБАТЫВАЕМЫХ СООБЩЕНИЙ

Система ПООМИ осуществляет выделение из общего потока мѳтеоинфориации и дальнейшую обработку сообщений, закодированных одним

из следующих

кодов:

 

FMII.E-SYNOP [37] иля КН-01 [12] - сообщения о наземных метеороло­

гических наблюдениях с сухопутных станций;

 

FM2I.E-SH I P

[37] или КН-09 [13] - сообщения о метеорологических

наблюдениях с судов (полная форма);

9

FM22.E-SHIP

[37] или КН-09-С [14] - сообщения о метеорологичес­

ких наблюдениях с судов (сокращенная форма);

 

FM23.E-SHRED

[37] - сообщения о метеорологических наблюдениях

о

судов (краткая форма);

 

FM35.E-TEMP

[37] или КН-04 [15] - сообщения о давлении, темпера­

туре, влажности и ветре на высотах с сухопутных станций (раз-

делы I и

2 частей А и С);

 

*Программы приема информации по каналам связи н предварительной ее обработки paopaСотаны в Отпело обслуживающей системы большой ЭИМ Гилраметцеитра СССР.

15

FM36.E -T E M P -S H I P [37] или КН-04 [15] - сообщения о давлении, тем­ пературе, влажности и ветре на высотах с судовых станций (раз­ делы I и 2 частей А и С).

Как синоптические (первые четыре пункта), так и аэрологические (остальные два пункта) сообщения выделяются одновременно за все сроки наблюдения, присутствующие в информации, принятой вычисли­

тельной

 

машиной.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. ПАРАМЕТРЫ АЛГОРИТМА

 

 

 

Параметрами

системы

ПООМИ являются:

 

 

 

M O N T H

 

-

номер

месяца;

 

 

 

 

DAT

- день месяца;

 

 

 

 

T I M E

-

время

наблюдения;

 

 

 

KML

 

-

количество МЛ

с исходными данными, обрабатываемыми при

 

 

 

одном

запуске

системы;

 

 

 

REQIHE

-

"начало" или "продолжение" работы - используется на эта­

 

 

 

пе сортировки и размещения макетов сообщений;

 

SEASON

-

используется при контроле температуры в синоптических со­

 

 

 

общениях;

 

 

 

 

DICED

 

- длина массива исходных данных;

 

 

 

DMAH

 

-

длина

массива

аэрологических макетов

(на

этапе

опознава­

 

 

 

ния);

 

 

 

 

 

DMSM

 

-

длина

массива

синоптических макетов

(на

этапе

опознава­

 

 

 

ния);

 

 

 

 

 

NZRT

 

- номер

зоны на МЛ, с которой начинается запись макетов со­

 

 

 

общений;

 

 

 

 

DPNX

 

- длина массива неопознанной информации.

 

 

Частота изменения значений для разных параметров различна и оп­

ределяется их назначением.

 

 

 

2.5. ОБЩАЯ СХЕМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ

Схема работы системы ПООМИ при обработке МЛ очередного сеанса приема (МЛ-ОС, разд. 2.2) показана на рис.2 и 3.

Перед обработкой МЛ-ОС с МЛ-ПР (Программы и Результаты) в боль­ шую оперативную память (БОП) машины считываете: программа опозна­ вания и раскодирования иѳтеосообщений и словари номеров аэрологи­

ческие: п синоптических станций (разд. 6). За

основной

элемент

дня анализа текста при

разработке алгоритма

автоматической

' Іб - г - . . - . ' { ‘• Г - y t r

I

 

 

\V -

расшифровки метеорологических сообщений была принята отдельная строка. Выборка очередной строки из массива исходных данных ( ID),

Рнс.2. Схема работы системы ПООМИ при обработке результатов очередцого (очередных) сеанса приема метеоинформаоил

которым является содержимое очередной зоны tyJI-Oß, .* перенос ее на

буфер отрок ( B U S T )t где

и выполняется анализ строки,, осуществляет­

ся специальной процедурой

(раад, 3.1).

Проомотр информации МЛ-ОС начинается о доиока допустимого ваго-

ловка сводки (разд. й.і). Если

такой заголовок обнаружен, то соот­

ветственно его виду происходит

переход к выполнению одной «а про­

цедур*

поиска и обработки сообщений. Эта процедура выполняется

до тех

пор, пока она не попадет на информацию, в которой не омо-

Здесь и далее слово 'процедура' употребляется для обозначения определенного понятна процедурно-ориентированного алгоритмического языка и в смысле некоторой совокупнос­ ти правол обработки данных, которая не обязательно реализуется в алгоритмическом язы­ ке в виде отдельной 'пропедуры'. Реализация ряда алгоритмов системы, представляющих самостоятельный интерес не в виде процедур объясняется стремлением авторов к получо."

иню более эффективной рабочей программы,

аміе какими-либо

принципиальными соображе­

ниями.

,

,

.

I?

ret. П у б л и ч н а я — П НА>Ч»<0 - ТЕХИЯЧ £ - С*А й і

кет обнаружить сообщение данного вида. В этой случае вновь начи­ нает выполняться процедура поиска заголовка сводки. Если в какой-

либо достаточно длинной строке текста

процедура поиска заголовка

 

 

 

сводки

не

 

обнаружила

 

 

 

начала

сводки

сообще­

 

 

 

ний, то эта строка пе­

 

 

 

редается в процедуры

 

 

 

поиска

аэрологической

 

 

 

(раэд.

4.2)

и

синопти­

 

 

 

ческой (разд. 4.3) ин-

 

 

 

форыации

как

 

"оторван­

 

 

 

ная строка"

(ОС)

для

 

 

 

проверки

ее

на

начало

 

 

 

сообщения

(рис.З).

 

 

 

При

работе

проце­

 

 

 

дур расшифровки

проис­

 

 

 

ходит

формирование ма­

Рис.З. Взаимодействие основных процедур

 

кетов

сообщений,

т.ѳ.

 

размещение содержащих­

в процессе поиска метеосообщений.

 

 

 

 

ся в них данных соглас­

но принятому в системе формату

(разд.4.2.6 и 4.3.2.5),

 

занесение

макетов в массивы макетов соответственно виду наблюдений,

разме­

щение на ІіБ массивов макетов по

мере

их

заполнения,

а также

непол­

ных массивов макетов после окончания просмотра ІіЛ-ОС, сопровождаю­ щееся занесением информации о записываемых на МБ массивах макетов в специальный каталог (разд. 2.6, п.І2). На этом атапе обработки один макет соответствует одному опознанному сообщению. Так, часть

А и часть С аэрологического сообщения одной

станции

рассматривают­

ся как различные. Аналогично

обстоит дело

с

частью А

аэрологичес­

ких сообщений, поступающих из

КНР в виде

двух сообщений: информа­

ция об изобарических поверхностях 850-500 и 400-100 мб. Повторные сообщения на этом этапе обработки также считаются различными.

При раскодировании синоптических сообщений проверяется выпол­ нение ряда соотношений между значениями различных метеорологичес­ ких элементов с целью более надежного опознания сообщений. Коли­ чество нарушений подсчитывается, затем делается вывод о пригоднос­ ти данного сообщения. Если число нарушений соотношений отлично от нуля,но достаточно мало,информация об этом заносится в макет со­ общения. Контроль и исправление макетов аэрологических сообщений производится на этапе упорядочения макетов (разд. 5).

Алгоритм обращения к исходным данным организован таким образом, что допускает непрерывную последовательную обработку (просмотр)

18

нѳскольких МЛ-ОС. Количество непрерывно обрабатываемы МЛ-ОС опре­ деляется значением параметра K M L .

Данные, не являющиеся аэрологическими или синоптическими сооб­ щениями, либо являющиеся таковыми, но по каким-то причинам не опо­

знанные системой ПООМИ, заносятся

в массив неопознанных

данных

(разд. 2.6, п.8). Этот массив при

его заполнении может

быть выдан

в исходном виде на АЦПУ (разд. 1.6) для визуальной обработки, за­ писан во внешнюю память машины для дальнейшей программной обработ­ ки, либо вообще исключен из дальнейшего рассмотрения.

По окончании просмотра информации, содержащейся

на

одной

или

нескольких МЛ-ОС, начинают работать процедуры сортировки

(разд.5),

исходными данными для которых являются находящиеся

на

МБ

массивы

макетов и каталог массивов макетов. Организация сортировки и раз­ мещения макетов опознанных сообщений определяется двумя задачами, которые ставятся перед системой ПООМИ:

первая и основная задача системы - обеспечение информацией опе­

ративных работ, нуждающихся в метеоданных, относящихся к

одному

(текущему)

сроку

наблюдения;

 

 

вторая

задача

системы - обеспечение возможности накопления

и

дальнейшего использования метеоданных видов, перечисленных

 

в

разд. 2.3,

за все

сроки наблюдения.

 

 

Для обеспечения информацией оперативных задач выполняется сле­ дующее:

1) из массивов макетов опознанных сообщений выбираются макеты, отвечающие значениям параметров D A Y и T I M E ;

2) выбранные таким образом макеты объединяются с соответствую­ щимимассивами макетов предыдущих сеансов приема (рис.2); при этом происходит: объединение макетов, соответствующих различным частям сообщения одной станции; исключение повторных (одинаковых) макетов и выбор одного из макетов, соответствующего одной станции, но содержащего отличающиеся данные; упорядочение макетов сухопут­

ных станций по возрастанию номеров станций; размещение

массивов

макетов на МЛ. Для накопления макетов сообщений за все

сроки на-

олюдения на МЛ отведены две зоны - дЛя аэрологических и синопти-0 ческих сообщений, в которые переносятся все массивы макетов, обра­ зующиеся на МБ после обработки МЛ-ОС.

Большой объем

обрабатываемых данных делает необходимой макси­

мально возможную

автоматизацию

процесса накопления статистической

информации о работе системы ПООМИ. В связи

с этим в алгоритм

были

включены разнообразные счетчики

(массив СТІ

на этапе опознавания

и раскодирования

сообщений и массив СТАТ на этапе сортировки ма­

кетов), позволяющие получить представление

об эффективности

от-.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ