Порядок выполнения работы

Перед работой с данной программой (см. Рис. 3) пользователь должен сформировать с помощью соответствующей подпрограммы космическую систему, с которой он предполагает работать, а именно, пользователь должен определить орбитальную структуру и характеристики выбранной космической системы. Соответствующая запись, характеризующая сформированную космическую систему, создается в Общей Базе Данных на основе выбранных пользователем характеристик, и соответствующая космическая система может быть использована для обслуживания программой МДС.

Рис. 3. Главное окно программы

Рис. 4. Окно добавления системы

В начале работы с системой пользователь должен открыть меню <Обслуживаемые созвездия> и выбрать опции <Выбрать> или <Добавить> (Рис. 4, 5), с помощью которых он может либо выбрать одну из систем, обслуживаемых ранее, либо добавить новую систему к другим, подлежащим обслуживанию. В последнем случае, вОбщей Базе Данных,создается директория “SERVICE.SYS\SYSTEMNAME” в которой хранитсяОперативная База Данныхобслуживаемой системы, называемой " SYSTEMNAME” совместно с файлами, содержащими начальные условия движения каждого из слотов системы, а также файлы, содержащие последовательность корректирующих импульсов для каждого из слотов, априорную информацию о векторе состояния слота (ИСЗ) в момент начала прогнозирования и файлы эфемерид для каждого из слотов системы.

Рис. 5 Окно выбора системы

Рис. 6. Окно формирования запроса на эфемериды

После выбора обслуживаемой системы пользователь должен сделать запрос относительно формирования эфемерид для выделенной или добавленной космической системы (меню <Моделирование> опция <Сформировать запрос на эфемериды>). Запрос включает следующие данные (Рис. 6):

• список слотов кодов космической системы, для которых должны быть сформированы эфемериды;

• дату и момент времени начала и конца прогнозирования для каждого из выбранных слотов системы.

Таким образом, на данном этапе работы пользователь имеет возможность определить состав "рабочего" созвездия, т.е. выбрать те слоты системы, движение которых должно быть спрогнозировано на текущий момент времени ("рабочее" созвездие должно состоять по крайней мере из одного слота и не должно содержать слотов больше, чем в обслуживаемой космической системе). Когда запрос сформирован, для каждого из выбранных слотов в Оперативной Базе Данныхформируется новая запись, соответствующая выбранному интервалу прогнозирования с нулевым флагом выполнения операции. Кроме того, создаются файлы с начальными условиями, исходными данными, последовательностью корректирующих импульсов и априорной информацией относительно векторов состояния слотов на момент начала нового интервала прогнозирования. Здесь необходимо заметить следующее:

1. Для слотов системы, которая была только что добавлена к числу обслуживаемых, информация об их состоянии поступает из Общей Базы Данныхи соответствует опорной траектории каждого слота.

2. Начальные условия для слотов обслуживаемой космической системы формируются на основе существующих эфемерид, полученных на предыдущих интервалах прогнозирования (другими словами, процесс формирования эфемерид непрерывен во времени для каждого из слотов, но может быть выполнен для различных интервалов прогнозирования).

3. На данной стадии работы программы существует возможность изменения начальных условий как с помощью "внешнего" программного обеспечения (определения орбит или формирования корректирующих импульсов) так и вручную пользователем для каждого из слотов в отдельности (подробнее см. ниже).

Когда данная стадия работы завершена, пользователь имеет возможность редактировать созданные файлы с начальными условиями для каждого из слотов вручную в соответствующем запросе (меню <Моделирование> опция <Редактирование выбранного созвездия>). Пользователь может редактировать не только даты и моменты начала и конца прогнозирования (Рис. 7), но также массово-габаритные характеристики ИСЗ, кинематические и оскулирующие элементы орбиты (Рис. 8), изменять параметры математической модели движения, локальную точность метода интегрирования, параметры процедуры аппроксимации решения (порядок полиномов и интервал аппроксимации - Рис. 9).

Рис. 7. Окно редактирования начальных условий

Рис.8. Окно редактирования начальных условий

Рис. 9. Окно редактирования начальных условий

Путем выбора меню <Моделирование> опции <Расчет эфемерид> пользователь осуществляет вычисления эфемерид для тех слотов обслуживаемой системы, которые имеют нулевой флаг выполнения операции прогнозирования. Такой подход позволяет, с одной стороны, формировать эфемериды для слотов, выбранных в запросе, и, с другой стороны, корректировать процедуру вычисления эфемерид в случае необходимости в процессе работы программы или в тех случаях, когда запрос формируется "внешним" ПМО.

Техника формирования эфемерид включает следующие стадии (Рис. 10):

1. В Блоке вычисленийна основе информации, содержащейся вОперативной Базе Данных, формируетсяОбъект-генератор эфемерид. Этот объект формируется для каждого из слотов, имеющих нулевой флаг выполнения операции прогнозирования. Для получения начальных условий объект использует файлы, сформированные в запросе и отредактированные пользователем или "внешним" ПМО (см. выше).

2. Для данного интервала прогнозирования вычисляются коэффициенты полиномов Чебышева в соответствии с описанным выше алгоритмом. Вычисленные коэффициенты хранятся в файлах эфемерид, которые соответствуют уникальному коду слота в Оперативной Базе Данных.

3. Флаг выполнения операции прогнозирования для данного слота изменяется. Кроме того, в Общей Базе Данныхобновляется информация, касающаяся статуса данного слота.

Рис. 10. Окно построения эфемерид

Пользователь может конвертировать файлы, содержащие сформированные эфемериды после завершения операции их вычисления. В результате могут быть получены стандартные ASCII файлы (меню <Средства> опция <Преобразовать в ASCII файл> - Рис. 11), содержащие следующую информацию:

1. эволюцию кинематических параметров и оскулирующих элементов орбит ИСЗ созвездия;

2. эволюцию ошибок аппроксимации в ИСК или в ОСК на заданном интервале и шаге.

Рис. 11. Окно преобразования эфемерид

Затем пользователь может использовать полученные файлы для графического представления данных прогнозирования на базе Grapher'а илиMathCad.

Когда эфемериды для всех выбранных слотов сформированы, программа возвращается в состояние, в котором она готова для выполнения нового запроса относительно эфемерид.

Путем выбора опции <Обновляемые данные> в меню <Настройки>пользователь может обновить информацию, периодически распространяемую международными организациями. На первой странице диалогового окна (Рис. 12) обновляемых данных (параметры ориентации Земли) пользователь может задать следующие данные:

• источник данных (файл или данные, задаваемые в ручную);

• координаты полюса Земли (данные доступны только при задании вручную);

• коррекция шкалы UT1-UTC;

• коррекция шкалы UT1-UTC (данные доступны только при задании вручную)

• коэффициенты нутационных поправок;

• имя файла, содержащего бюллетень IERS серии A с данными относительно положения полюса и коррекции временной шкалы UT1-UTC (данные доступны только при использовании сведений, содержащихся в файлах).

При задании имени файла программа МДС проверяет данные, содержащиеся в файле с точки зрения их соответствия формату, упомянутому выше в разделе 3.5. Если результат проверки неудовлетворителен, пользователь информируется об этой ситуации соответствующим сообщением, и включается режим ручного задания исходных данных.

Рис. 12. Окно задания параметров ориентации Земли

На второй странице (Рис. 13) диалогового окна обновленных данных (данные геомагнитной и солнечной активности) пользователь может задать следующие параметры:

• источник данных (файл или данные, задаваемые вручную);

• коэффициент текущей солнечной активности F_110,7(данные доступны только при задании вручную);

• коэффициент средней солнечной активности за три месяца F_110,7(данные доступны только при задании вручную);

• коэффициент геомагнитной активности Kp (данные доступны только при задании вручную);

• имя файла, содержащего данные геомагнитной и солнечной активности (данные USNO) за 21 день (данные доступны только при использовании сведений, содержащихся в файлах).

При задании имени файла программа МДС проверяет данные, содержащиеся в файле с точки зрения их соответствия формату, упомянутому выше в разделе 3.5. Если результат проверки неудовлетворителен, пользователь информируется об этой ситуации соответствующим сообщением, и включается режим ручного задания исходных данных.

Рис. 13. Окно задания параметров геомагнитной и солнечной активности

Необходимо заметить, что выбранные пользователем файлы могут быть показаны и отредактированы при нажатии кнопки <Просмотр/Редактирование> на соответствующей странице окна обновленных данных (Рис. 14). Если изменения были сделаны, программа МДС требует подтверждения изменений нажатием кнопки <OK>.

Рис. 14. Окно просмотра обновляемых данных

Рис. 15. Окно информации об обновляемых данных

Необходимо заметить также, что при использовании данных из файла обновляемой информации, программа МДС сравнивает заданный интервал построения эфемерид и интервал, на котором заданы обновляемые данные. Если результат сравнения неудовлетворителен (т.е. интервал построения эфемерид больше, чем длительность интервала, на котором заданы обновляемые данные), программа МДС спрашивает пользователя, намерен ли он игнорировать обновляемые данные, содержащиеся в файле, и задать обновляемые данные вручную (рис. 15).

Если пользователь игнорирует данные, содержащиеся в файле, источник данных автоматически функционирует в режиме ручного задания данных. В результате вычисление эфемерид осуществляется для данного слота с использованием данных, введенных пользователем вручную. В противном случае вычисления прерываются и пользователь должен вернуться к процедуре задания обновляемых данных.

На странице “Сеть НИП” (рис. 16) пользователь может изменить основные свойства сети НИП, созданной в базе данных. Например, можно изменить положение сети НИП или параметры зон радиовидимости.

Рис. 16. Окно информации о НИП

После этого выполняются вычисления зон радиовидимости для каждого используемого НИП в приложении к выбранному созвездию спутников. Этот процесс отображается полосой прогресс-индикатора (рис. 17).

Рис. 17. Окно формирования зон радиовидимости

Все файлы, содержащие информацию о созданных зонах радиовидимости хранятся в базе данных TSNET.DB Планировщика для каждого НИП отдельно. После завершения вычислений пользователь может видеть все созданные зоны радиовидимости и непосредственно редактировать эти зоны. Для этого пользователь должен нажать кнопку “Просмотр результатов”. Окно просмотра и редактирования содержит 3 страницы. В течение вычисления зон радиовидимости доступны только 2 страницы, а именно: страница “Зоны обслуживания” (рис. 18), содержащая информацию о зоне радиовидимости данного НИП.

Рис. 18. Окно просмотра результатов - Зоны радиовидимости НИП

Соответствующие файлы представлены в виде таблицы. Строки таблицы соответствуют слотам выбранного созвездия, тогда как столбцы таблицы соответствуют сеансам наблюдений, подходящим для выполнения измерений по крайней мере для одного созвездия спутников. Если в соответствующей ячейке таблицы расположен знак “-”, то это означает невозможность осуществления сеанса измерений. Наличие “Да” в соответствующей ячейке таблицы означает присутствие данного спутника в зоне радиовидимости данного НИП и, как следствие, возможность осуществления сеанса измерений. Символ “Нет” в ячейке означает принудительное исключение данного спутника пользователем. В первой части страницы расположена таблица, содержащая информацию об общем числе сеансов измерений, выполняемых данным НИП по отношению к каждому созвездию спутников.