Метод проектирования и реализации параллельных реагирующих систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.11, кандидат наук Афанасьева, Ирина Викторовна

• Афанасьева, Ирина Викторовна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Афанасьева, Ирина Викторовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение

Актуальность проблемы

Степень разработанности темы исследования

Цели работы

Научная новизна

Положения, выносимые на защиту

Теоретическая и практическая значимость работы

Апробация и внедрение результатов работы

Личный вклад автора

Структура работы

1 Анализ предметной области

1.1 Инструменты оптических наблюдений и программное обеспечение для получения астрономических данных

1.2 Реагирующие системы

1.3 Обзор методов создания реагирующих программных систем

1.3.1 Метод Statemate и диаграммы состояний Харела (1985)

1.3.2 Методология разработки систем реального времени ROOM (1994)

1.3.3 Метод архитектурного проектирования и моделирования параллельных объектов COMET (2000) и язык UML

1.3.4 Автоматное программирование (SWITCH-технология) (1991)

1.4 Существующие подходы к разработке программных систем сбора астрономических данных

1.5 Задачи, решаемые в диссертационном исследовании

Выводы по главе 1

2 Метод проектирования и реализации асинхронных параллельных реагирующих систем

2.1 Модель автоматных объектов

2.2 Алгоритмическая полнота модели поведения

2.3 Проектирование и реализация реагирующих систем

2.4 Оценка предлагаемого метода

Выводы по главе 2

3 Язык спецификации взаимодействующих автоматных объектов

3.1 Графическая нотация языка CIAO

3.2 Основные возможности языка проектирования

3.3 Формальная грамматика языка CIAO

3.4 Шаблоны реализации взаимодействующих автоматных объектов 78 Выводы по главе 3

4 Реализация и внедрение метода ReSyD в практику разработки

4.1 Системы управления и сбора данных для высокоскоростных широкоформатных фотоприемных устройств

4.2 Архитектура и алгоритмы системы сбора данных

4.3 Комплекс программ для конструирования специального программного обеспечения для различных типов фотоприемных устройств

4.4 Экспериментальные исследования метода

Выводы по главе 4

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А Акты о внедрении

Приложение Б Реализация задачи потребитель-производитель

Приложение В Каркас задачи проведения наблюдений

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод проектирования и реализации параллельных реагирующих систем»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Основными инструментами для регистрации изображений и спектров космических объектов на наземных оптических телескопах являются фотоприемные камеры на основе матричных фотодетекторов научного класса. С развитием технологий создания многоканальных приемников излучения все большую роль в наблюдательной астрономии играет эффективный сбор, обработка и передача данных большого объема.

В настоящее время для наблюдений предельно слабых источников практически не применяются любительские фотоприемные камеры из-за неудовлетворительных фотометрических характеристик. С этой целью разрабатываются и применяются специальные фотоприемные системы.

Только крупные обсерватории, например, такие как Европейская Южная Обсерватория (ESO, Европа) [78], Национальная Обсерватория Оптической Астрономии (NOAO, США) [126], Национальная Астрономическая Обсерватория Японии (NAOJ, Япония) [125], Специальная астрофизическая обсерватория Российской Академии наук (САО РАН, Россия) [17], имеют возможность комплексно разрабатывать высокоточные и высокостабильные фотоприемные устройства (ФПУ, в состав которых входит фотоприемная криостатируемая камера, контроллер камеры и интерфейс связи с компьютером) и программное обеспечение для управления камерой и потоком видеоданных.

Самостоятельная разработка специального программного обеспечения (СПО) для ФПУ позволяет эффективно использовать все возможности камеры в процессе наблюдений и является распространенной практикой из-за небольшого выпуска изготавливаемых систем (два-три ФПУ в год) и специфических требований к каждому устройству.

Требования к скорости, точности и надежности передачи информации в фундаментальной астрономии существенно выше по сравнению с системами

технического зрения в промышленности и в быту. Данные не должны теряться и подвергаться даже минимальному (в один бит) искажению информации, которое может резко снизить научную ценность наблюдения.

Сопровождение существующего СПО привело к ситуации, когда внесение необходимых изменений в действующую систему порождает ошибки, что приводит к потере невосполнимого ресурса — наблюдательного времени, а применение несистематических (ad hoc) методов при создании программного обеспечения для новых типов высокоскоростных фотоприемных камер ограничивает разработку и не решает всех поставленных задач. Программные сбои в работе приводят к потере уникальных (повторно не воспроизводимых) наблюдательных данных. Поэтому проблема повышения эффективности специального программного обеспечения для астрономических наблюдений за счет снижения числа отказов является весьма актуальной.

Все ответственные программные системы для сбора, обработки и передачи данных являются параллельными (concurrent) приложениями и относятся к классу реагирующих (reactive) систем [97].

Из-за повышенной сложности и недетерминированности методы разработки асинхронных параллельных реагирующих приложений отличаются от методов создания последовательных систем, и определяются используемой моделью поведения [51]. Поведение реагирующих систем, как правило, выражается с помощью моделей, основанных на переходах состояний.

Среди таких моделей в первую очередь необходимо выделить автоматный подход А. А. Шалыто [16,23,27] для создания программных и аппаратных систем со сложным поведением. Суть парадигмы автоматного программирования состоит в представлении и реализации программ в виде совокупности автоматизированных объектов управления, каждый из которых состоит из системы управления (один или несколько взаимодействующих управляющих конечных автоматов) и объекта управления.

Для реагирующих систем автоматный подход обладает наибольшей эффективностью, однако эта технология имеет следующие недостатки: в ней недостаточно проработаны вопросы асинхронного и параллельного взаимодействия программных объектов, ее графическая нотация не позволяет описывать функциональные требования к системе.

Степень разработаности темы исследования. Наибольший вклад в формирование и развитие методов создания реагирующих систем оказали исследования D.Harel [92,93,96-98,140], I. Jacobson [112,139], B.Douglass [73,75], B.Selic [146,147], H. Gomaa [88,89], А.А.Шалыто [16,22,23,25-28,48,148,162], R.Williams [167], M. Samek [141,142], C.Andre [45,46].

Теоретические основы разработки систем для получения и передачи астрономических данных представлены в работах N.C.Buchholz [118,150,156], R.Karban [123,161], G. Chiozzi [32,71,128], R. Cirami [67,153], L.Andolfato [30, 44,50,80], E.Pozna [34,129,135,136], I.Oya [79,158], C.Cumani [68,151], K. Honscheid [154,155], A. Farris [82], B.Li [106], N.Tamura [159], J.-C. Lopez-Ruiz [36], V. S. Dhillon [164].

Тема создания реагирующих программных систем, в том числе и для получения и передачи данных от различных устройств, является весьма проработанной. Однако аспекты асинхронности и параллельности реагирующих систем сбора астрономических данных изучены недостаточно. Также практически не исследованы вопросы унифицированной поддержки различных типов ФПУ с учетом специфики процесса наблюдений.

Целью работы является разработка метода проектирования и реализации параллельных реагирующих программных систем, который позволил снизить время создания и сложность сопровождения программного обеспечения для получения и передачи астрономических данных, а также повысил эффективность наблюдений на крупнейшем в Евразии оптическом телескопе БТА (Большой телескоп азимутальный) [4].

Основные задачи диссертационной работы состоят в следующем:

1. Введение новых концепций асинхронного и параллельного взаимодействия в парадигму автоматного программирования.

2. Создание метода проектирования и реализации параллельных реагирующих программных систем на основе автоматного подхода.

3. Построение языка автоматного программирования для описания поведения асинхронных параллельных объектов.

4. Создание алгоритмов и шаблонов реализации взаимодействующих программных объектов на языках программирования с многопоточ-ностью и обработкой событий.

5. Разработка программного комплекса, реализующего созданные алгоритмы, для практического применения в качестве основы для конструирования программных систем получения и передачи астрономических данных от различных типов фотоприемных устройств.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в следующем.

1. Получено обобщение концепции автоматных объектов за счет построения расширенных графов переходов состояний и объединения идей инкапсуляции и параллельного реагирования.

2. Получен новый способ представления поведения реагирующих программ системой взаимодействующих автоматных объектов, причем, в отличие от ранее предложенных способов, допускается как иерархическое, так и кооперативное мультиагентное взаимодействие между объектами.

3. Разработан новый язык автоматного программирования CIAO

(Cooperative Interaction of Automata Objects) для описания механизмов кооперативного взаимодействия, асинхронности и параллельности в классе реагирующих систем.

Методы исследований. В работе используются методы теории конечных автоматов, теории языков программирования и теории формаль-

ных грамматик, методы автоматного программирования, методы объектно-ориентированного анализа и проектирования систем, методы параллельного и асинхронного программирования. Предложенные методы и алгоритмы реализованы в виде комплекса программ и новых шаблонов реализации, разработанных на языке программирования C++.

Положения, выносимые на защиту:

1. Метод проектирования и реализации асинхронных параллельных реагирующих систем ReSyD (Reactive Systems Design), на основе модели взаимодействующих автоматных объектов.

2. Новый язык автоматного программирования CIAO для проектирования асинхронных параллельных реагирующих систем, реализующий иерархическое и кооперативное взаимодействие автоматных объектов.

3. Расширяемый набор шаблонов реализации взаимодействующих программных объектов на языке C++.

4. Результаты применения на практике языка CIAO и набора шаблонов, подтверждающие безотказность работы и снижение времени создания и сложности сопровождения программного обеспечения.

Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций, полученных в диссертации, опирается на использование формальных методов исследуемой области и подтверждается реализацией, тестированием и использованием разработанных моделей, алгоритмов и программных модулей, а также долговременным практическим применением созданных программных систем.

Теоретическое значение работы состоит в разработанном языке CIAO для описания кооперативного взаимодействия автоматных объектов и разработанном методе ReSyD, обеспечивающем проектирование и реализацию асинхронных параллельных реагирующих систем. Предложенный способ описывать поведение не одним автоматным объектом, а системой взаимо-

действующих автоматных объектов предоставляет кооперативное, а не только иерархическое взаимодействие между объектами, и эта схема обеспечивает предельную общность выделения типов интерфейсов в рамках объектно-ориентированной парадигмы.

Практическая значимость работы.

1. Внедрение шаблонов реализации взаимодействующих программных объектов в действующую программу сбора данных и управления фотоприемным устройством в составе спектрографа SCORPIO [40] показало наилучшие характеристики по безотказности по сравнению с предшествующими системами. Использование новой версии программы с июня 2016 г. по май 2018 г. в режиме постоянной эксплуатации продемонстрировало 0 отказов.

2. Применение полученных моделей и алгоритмов позволило на 20% сократить сроки разработки и отладки программного обеспечения для широкого спектра высокоскоростных фотоприемных устройств.

3. Разработаны и опубликованы рекомендации по практическому использованию созданных метода и языка автоматного программирования для описания, обсуждения, реализации и исследования асинхронных параллельных систем.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийской астрономической конференции «От эпохи Галилея до наших дней» ВАК-2010, Нижний Архыз, САО РАН, Россия; Международной астрономической конференции «Настоящее и будущее малых и средних телескопов» SMT-2015, Нижний Архыз, САО РАН; XXIV международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения, 2015, Москва, АО «НПО «Орион»; Международной астрономической конференции «Физика звезд: от коллапса до коллапса», 2016, Нижний Архыз, САО

РАН; XLVI научной и учебно-методической конференции Университета ИТ-МО, 2017, Санкт-Петербург, ИТМО; VIII всероссийской научной конференции «Системный синтез и прикладная синергетика», 2017, Нижний Архыз, САО РАН; городском семинаре «Информатика и компьютерные технологии»,

2017, Санкт-Петербург, СПИИРАН; Всероссийской астрономической конференции «Астрономия: познание без границ» ВАК-2017, Ялта, Крым; The 11th International Conference on Security of Information and Networks (SIN 2018),

2018, Кардифф, Великобритания; конференции «Информационные технологии в управлении» (ИТУ-2018) в составе 11-й Российской мультиконференции по проблемам управления (РМКПУ-2018), 2018, Санкт-Петербург, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».

Внедрение результатов работы. Результаты работы использовались при разработке программ сбора данных от фотоприемных устройств, которые задействованы в наземных оптических наблюдениях на телескопах обсерваторий России и других стран:

1. Специальная астрофизическая обсерватория РАН (Россия) [17], с 2006 г.

2. Алтайский оптико-лазерный центр им. Г.С.Титова (Россия) [1], с 2008 г.

3. Бюраканская астрофизическая обсерватория Академии наук Армянской ССР (Армения) [63], с 2016 г.

4. Обсерватория Пико дос Диас (Бразилия) [134], с 2017 г. Специальное программное обеспечение, использующее разработанные

модели и алгоритмы, применяется для получения данных и управления тремя типами фотоприемных устройств, которые с 2014 г. серийно изготавливаются для работы в составе оптико-электронного комплекса обнаружения и измерения параметров движения космического мусора (ОЭК ОКМ).

Личный вклад автора. Работа продолжает развитие концепции автоматных объектов, предложенной Ф. А. Новиковым. Решение задач диссертации, разработанные метод, язык, алгоритмы и практическая реализация программных систем принадлежат лично автору.

Публикации. По теме диссертации опубликовано девять печатных работ, в том числе три из них в журналах из списка рекомендованных ВАК, и две, входящие в международные реферативные базы данных и системы цитирования Web of Science и Scopus.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Полный объем текста составляет 137 страниц с 44 рисунками и 8 таблицами. Список литературы содержит 171 наименование на 17 страницах.

В первой главе вводятся основные понятия предметной области, приведен обзор существующих методов проектирования и реализации реагирующих программных систем. Приводятся преимущества и недостатки каждого метода.

Вторая глава содержит теоретическую часть работы и состоит из описания формализма взаимодействующих автоматных объектов, определения метода создания параллельных реагирующих программных систем на основе автоматного подхода. Приводится оценка предлагаемого метода.

Третья глава посвящена языку автоматного программирования, который предоставляет графическую и текстовую нотацию для поддержки метода. Приводятся примеры автоматных объектов, показаны возможности языка в части асинхронного и параллельного взаимодействия. Описана формальная грамматика языка. Предложены шаблоны реализации автоматных моделей.

Четвертая глава содержит описание результатов внедрения полученных решений. В этой главе также описана реализация предложенного метода создания параллельных реагирующих систем на примере комплекса программ

для конструирования специального программного обеспечения для различных типов фотоприемных устройств.

В заключении сформулированы полученные результаты.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Методы проектирования и реализации программного обеспечения содержат подробное описание этапов создания проекта системы в рамках определенной нотации и помогают выбрать упорядоченные решения на основе набора концепций и стратегий разработки.

Прежде чем приступить к изложению подходов к разработке метода создания параллельных реагирующих программных систем для получения и передачи астрономических данных, необходимо сформулировать требования, которым он должен удовлетворять. Для этого следует:

— рассмотреть общие принципы функционирования программных систем для получения астрономических данных;

— определить основные понятия предметной области реагирующих систем, изучить вопросы классификации моделей поведения;

— провести анализ современных методов проектирования, а также использующихся инструментов, определить, насколько эти методы удовлетворяют требованиям разработки;

— рассмотреть известные подходы в области создания программных систем сбора астрономических данных, определить существующие в этой области проблемы.

На основе проведенного анализа с учетом недостатков имеющихся решений определены задачи диссертационного исследования.

1.1 Инструменты оптических наблюдений и программное обеспечение для получения астрономических данных

Основными инструментами для регистрации изображений и спектров космических объектов на наземных оптических телескопах являются фото-

приемные камеры [37, 100] на основе матричных фотодетекторов научного класса.

В настоящее время для наблюдений очень слабых астрономических объектов практически не применяются любительские фотоприемные камеры из-за неудовлетворительных фотометрических характеристик. С этой целью разрабатываются и применяются специальные фотоприемные системы (рисунок 1).

Рисунок 1 — Фотоприемная система и ее взаимодействие с внешними системами

Фотоприемная система (также называемая системой цифровой регистрации изображений) имеет в своем составе:

— криостатируемую фотоприемную камеру со встроенным матричным приемником изображения;

— контроллер камеры с малошумящим источником питания;

— адаптер линии связи для ввода цифровых изображений в удаленный компьютер и оптоволоконный кабель (интерфейс связи);

— специальное программное обеспечение (СПО) для получения (сбора), обработки и передачи астрономических данных, представленных одним снимком или серией изображений, а также для удаленного управления режимами камеры с компьютера.

Фотоприемная камера с контроллером и интерфейсом связи вместе образуют фотоприемное устройство (ФПУ) (Рисунок 1).

В качестве приемников изображения главным образом используются матричные приборы с зарядовой связью (ПЗС) [100,113]. ПЗС-приемники состоят из большого числа светочувствительных ячеек, называемых пикселями, расположенных в виде двумерной матрицы. Самым важным преимуществом ПЗС-матриц является большая световая чувствительность («квантовая эффективность») — до 98%, что позволяет регистрировать практические все фотоны, достигшие матрицы. К недостаткам относятся высокая стоимость приборов научного класса и большой тепловой шум, для снижения которого кристалл матрицы охлаждают до температур от —80oC до — 130oC.

Конкуренцию ПЗС-матрицам составляют приемники на основе технологии комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП) [144]. Основные достоинства этих приборов — относительно недорогое производство, низкое энергопотребление, возможность произвольного считывания сигнала с любого из пикселей. Недостатки КМОП-матриц связаны с более высокими, чем у ПЗС-матриц, шумом считывания и геометрическим шумом, а также низким фактором заполнения светочувствительными элементами.

Фотоприемная система со встроенным матричным ПЗС-приемником изображения имеет сокращенное название «ПЗС-система», которому соответствует англоязычный термин «CCD camera system».

В мировой оптической астрономии создание ПЗС-систем представляет собой важнейшее научно-техническое направление, широко развиваемое более двух десятков лет в крупных обсерваториях, например таких как Европейская Южная Обсерватория (ESO, Европа) [78], Национальная Обсервато-

рия Оптической Астрономии (NOAO, США) [126], Национальная Астрономическая Обсерватория Японии (NAOJ, Япония) [125], Специальная астрофизическая обсерватория Российской Академии наук (САО РАН, Россия) [17].

Фактически, фундаментальная астрономия самостоятельно разрабатывает и производит необходимое научное оборудование, в том числе ведется комплексная разработка криостатируемых фотоприемных камер, контроллеров с современными архитектурами и программного обеспечения (ПО) для получения астрономических данных [2,101,118,124].

Другие обсерватории изготавливают только требуемые им фотоприемные камеры, а контроллеры и ПО заказывают в небольшой компании Astronomical Research Cameras, Inc. (ARC, США) [38] или в Европейской Южной Обсерватории [127].

В САО РАН разрабатываются и изготавливаются для российских и зарубежных оптических телескопов системы регистрации изображений в целом [2,37,41,64]. Пример типичного фотоприемного устройства приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 — Фотоприемное устройство: криостатируемая камера (а), контроллер камеры (б), источник питания и оптический интерфейс связи (в) и система охлаждения фотоприемника (г)

Системы регистрации изображений являются основными инструментами для самых разных методов наблюдений, а именно: фотометрия, спектроскопия и ряда других. Точность и достоверность решения научных задач обеспечиваются такими характеристками ПЗС-систем, как высокая чувствительность и долговременная стабильность.

Основная проблема, присущая современным системам регистрации, связана с большим объемом получаемой информации как следствие развития технологий создания многоканальных приемников. Поток видеоданных от многоканального фотоприемника может составлять несколько гигабит в секунду и выше. Тенденция к увеличению объема данных в обозримом будущем сохранится, поэтому задача их гарантированного приема и передачи является актуальной. А следовательно, встает задача разработки специального ПО.

Численность производителей матричных приемников научного класса (большого формата, с высокой квантовой эффективностью и низким шумом считывания) сократилась за последние два десятилетия от десятка до трех: Teledyne E2V (Великобритания) [152], Fairchild Imaging (США) [81], Andanta GmbH (Германия) [43]. Сокращение обусловлено сложностью изготовления изделий, высокой стоимостью и умеренным спросом, преимущественно для астрономических и медицинских целей.

В настоящее время в наблюдательной астрономии применяются преимущественно широкоформатные ПЗС-матрицы научного класса производства фирмы Teledyne E2V с форматами 2048 х 2048 (2K х 2K) пикселей (CCD42-40), 2Kх4K (CCD42-90, CCD44-82, CCD261-84), 4Kх4K (CCD203, ССD230-84, ССD231-84), как в виде однокристальной матрицы, так и в виде мозаичных (составных) детекторов. Производительность перечисленных приборов составляет до 10 МБ/с на один видеовыход.

Необходимая пропускная способность канала передачи данных должна обеспечиваться интерфейсом между камерой и компьютером сбора данных,

внешними и внутренними шинами компьютера, интерфейсом к дисковой системе хранения и самой дисковой системой.

Реализация широкой полосы пропускания является одной из ключевых задач производителей систем машинного зрения [49], предназначенных для гражданского и промышленного применения. Сейчас общепринятыми для высокопроизводительных промышленных камер являются следующие типы стандартных интерфейсов: Camera Link, GigE (10 GigE) Vision, Camera Link HS, USB3 Vision и CoaXPress [86]. Самая высокая пропускная способность обеспечивается интерфейсами 10 GigE Vision (10 Гбит/с), CoaXPress (6,25 Гбит/с) и USB3 Vision (5 Гбит/с). Наибольшая длина кабеля составляет 130 м для CoaXPress и 100 м для GigE (10 GigE) Vision. Самым простым в разработке является интерфейс USB3 Vision. Недорогие решения представлены интерфейсами USB3 Vision и GigE Vision.

Применение готовых коммерческих решений сокращает время на изготовление фотоприемных систем и обеспечивает совместимость с программными средствами машинного зрения. Однако официальное использование международных стандартов высокоскоростных интерфейсов машинного зрения требует регистрации и ежегодного взноса порядка 1700$. Помимо этого, эти стандарты унифицированы, и как следствие избыточны, что усложняет реализацию протоколов связи.

Для обеспечения работы с фотоприемниками различных типов, форматов и конфигураций необходим универсальный высокопроизводительный контроллер. Постоянное увеличение формата приемников изображения, количества выходов, а также повышение скорости считывания изображений диктуют новые требования к построению контроллеров, обеспечивающих возможности детекторов любой конфигурации.

Начиная с 2000 г. в САО РАН разработано и внедрено пять поколений контроллеров DINACON (DSP based Intelligent Array Controller), на их ос-

нове изготовлено свыше 40 фотоприемных систем. В таблице 1 отражены основные характеристики систем регистрации, изготовленных в САО РАН.

Таблица 1 — Характеристики фотоприемных систем, изготовленных в САО РАН

Тип приемника (номер поколения контроллера) Размер детектора, пиксели Скорость считывания (1 выход), КБ/с Число выходов (каналов) Скорость потока, МБ/с Время считывания кадра, с

CCD30-11 (II) 1024x256 800 1 0,8 0,66

CCD42-40 (II, III, IV) 2048x2052 2000 2 4 2,2

CCD42-90 (II, III, IV) 2048x4612 2000 2 4 4,8

KAF-16801 (III) 4096x4096 8000 4 32 1,0

CCD97-00 (III) 512x528 8000 1 8 0,07

CCD203 (III) 4096x4096 2000 4 8 4,2

KAF-4320 (III) 2092x2092 8000 4 32 0,3

pnCCD (IV) 264x264 7000 8 56 0,003

CCD60-01 (IV) 128x130 16500 1 16,5 0,002

CCD42-90 (IV) 8192x9224 4000 16 64 2,4

CCD44-82 (V) 16384x8192 2000 32 64 4,2

CCD261-84 (V) 2048x4104 2000 2 4 4,1

CCD231-84 (V) 4096x4112 2000 4 8 4,1

Использование в контроллерах БШЛОйМ нового способа цифровой обработки видеосигнала [18] позволило достичь наилучших из известных результатов по чувствительности и фотометрической стабильности в ПЗС-астрономии [2].

Контроллер БШЛОйМ представляет собой мультипроцессорную систему и имеет наращиваемую модульную архитектуру. Состав и количество модулей зависит от характеристик фотоприемника. Передача данных между фотоприемным устройством и управляющим компьютером может осуществляться различными способами и зависит от типа интерфейса контроллера.

Контроллер пятого поколения БШЛОйМ-V позволяет обслуживать детекторы, в том числе и мозаичные, с числом видеовыходов до 512. Для обме-

на данными с программой сбора используется модифицированное подмножество протоколов стандарта GigE Vision версии 2.0. Связь с компьютером осуществляется по оптоволоконной линии посредством сетевого адаптера Ethernet с производительностью 10 Гбит/с, что на порядок выше по сравнению с контроллером предыдущего поколения.

Для эффективного использования всех возможностей детектора в процессе наблюдений разрабатывается специальное программное обеспечение (СПО) сбора данных, основная задача которого — получение астрономических данных (изображений) по инструкциям астрономов. Данные не должны подвергаться преобразованиям, приводящим к искажению информации.

Изображение представлено набором пикселей в виде двумерного массива беззнаковых 16-битных целых чисел. Необработанные данные сохраняются в формате FITS (стандартный формат астрономических данных, позволяющий дальнейшую обработку данных в специализированных системах) [69,84,166], если не указано иное.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Афанасьева, Ирина Викторовна, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алтайский оптико-лазерный центр им. Г. С. Титова (АОЛЦ) [Электронный ресурс]. — URL: http:// www.npk-spp.ru/about/branchs-of-the-corporation/

116-filial-altajskij-optiko-lazernyj-centr.html.

2. Астрономические ПЗС-системы для 6-метрового телескопа БТА (обзор) / В. А. Мурзин, С. В. Маркелов, В. И. Ардиланов и др. // Успехи прикладной физики. — 2016. — Т. 4, № 5. — С. 500-506.

3. Ахо, А. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции (Том 1. Синтаксический анализ) / А. Ахо, Дж. Ульман. — М. : Мир, 1978.

4. Большой телескоп азимутальный (БТА) [Электронный ресурс]. — URL: https://www.sao.ru/Doc-k8/Telescopes/bta/descrip.html.

5. Вендров, А. М. Современные технологии создания программного обеспечения (обзор) / А. М. Вендров // Jet Info. Информационный бюллетень. — 2004. — № 4. — 32 с.

6. ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. — М. : Госстандарт России, 1999. — 15 с.

7. Карабегов, А. В. Введение в язык SDL / А. В. Карабегов, Т. М. Тер-Микаэлян. — М. : Радио и связь, 1993. — 184 с.

8. Карпов, Ю. Г. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic 5 / Ю. Г. Карпов. — СПб. : БХВ-Петербург, 2006.

9. Карпов, Ю. Г. Model Checking. Верификация параллельных и распределенных программных систем / Ю. Г. Карпов. — СПб. : БХВ-Петербург, 2010. — 560 с.

10. Клебан, В. О. Разработка системы управления малоразмерным вертолетом / В. О. Клебан, А. А. Шалыто // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. — 2011. — Т. 2, № 72. — С. 12-16.

11. Клебанов, А. А. Применение шаблонов требований к формальной спецификации и верификации автоматных программ / А. А. Клебанов, О. Г. Степанов, А. А. Шалыто // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. — 2010. — Т. 5, № 69. — С. 91-95.

12. Мансуров, Н. Н. Методы формальной спецификации программ: языки MSC и SDL / Н. Н. Мансуров, О. Л. Майлингова. — М. : АО «Диалог-МГУ», 1998. — 125 с.

13. Новиков, Ф. А. Визуальное конструирование программ / Ф. А. Новиков // Информационно-управляющие системы. — 2005. — № 6. — С. 922.

14. Новиков, Ф. А. Дискретная математика / Ф. А. Новиков. — СПб. : Питер, 2013. — 432 с.

15. Новиков, Ф. А. Моделирование на UML. Теория, практика, видеокурс / Ф. А. Новиков, Д. Ю. Иванов. — СПб. : ПрофЛит, 2010. — 640 с.

16. Поликарпова, Н. И. Автоматное программирование / Н. И. Поликарпова, А. А. Шалыто. — СПб. : Питер, 2010. — 176 с.

17. Специальная астрофизическая обсерватория Российской Академии наук (САО РАН) [Электронный ресурс]. — URL: https://www.sao.ru.

18. Способ обработки видеосигнала в ПЗС-контроллере для матричных приемников изображения : пат. 2480717 Рос. Федерация / авторы и заявители Мурзин В. А. [и др.] ; патентообладатель САО РАН. — № 2011145225/28 ; заявл. 07.11.2011 ; опубл. 27.04.2013, Бюл. № 12. — 7 с.

19. Таненбаум, Э. Распределенные системы. Принципы и парадигмы / Э. Таненбаум, М. Ван Стеен. — СПб. : Питер, 2003. — 877 с.

20. Шалыто, А. А. Автоматное программирование / А. А. Шалыто // Тезисы докладов Международной научной конференции памяти профессора А. М. Богомолова «Компьютерные науки и информационные технологии». — Саратов : СГУ, 2007.

21. Шалыто, А. А. Автоматное программирование и параллельные вычисления / А. А. Шалыто, Е. А. Мандриков, Ю. К. Чеботарева // Известия ВУЗов. Приборостроение. — 2009. — Т. 10, № 52. — С. 66-73.

22. Шалыто, А. А. Алгоритмизация и программирование для систем логического управления и «реактивных» систем / А. А. Шалыто // Автоматика и телемеханика. — 2001. — № 1. — С. 3-39.

23. Шалыто, А. А. Парадигма автоматного программирования / А. А. Шалыто // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. Автоматное программирование. — 2008. — Т. 53. — С. 3-23.

24. Шалыто, А. А. Программная реализация управляющих автоматов / А. А. Шалыто // Судостроительная промышленность. Сер. «Автоматика и телемеханика». — 1991. — Т. 13. — С. 41-42.

25. Шалыто, А. А. Реализация автоматов при программировании событийных систем / А. А. Шалыто, Н. И. Туккель // Программист. — 2002. — Т. 4. — С. 74-80.

26. Шалыто, А. А. Switch-технология — автоматный подход к созданию программного обеспечения «реактивных» систем / А. А. Шалыто, Н. И. Туккель // Программирование. — 2001. — № 5. — С. 22-28.

27. Шалыто, А. А. Switch-технология. Алгоритмизация и программирование задач логического управления / А. А. Шалыто. — СПб. : Наука, 1998. — 628 с.

28. Шопырин, Д. Г. Синхронное программирование / Д. Г. Шопырин, А. А. Шалыто // Информационно-управляющие системы. — 2004. — Т. 3. — С. 35-42.

29. Язык спецификаций SDL/PLUS и его применения / Я. М. Бардзинь, А. А. Калкиньш, Ю. Ф. Стродс, В. А. Сыцко. — Рига : ЛГУ, 1988. — 313 с.

30. A Platform Independent Framework for Statecharts Code Generation / L. Andolfato, G. Chiozzi, N. Migliorini, C. Morales // Proc. ICALEPCS. — Grenoble, France : 2011. — Pp. 614-617.

31. A SOA developer framework for astronomical instrument control software / J. Berwein, F. Briegel, W. Gaessler et al. // Proc. SPIE. — 2008. — Vol. 7019. — P. 70191T.

32. A UML profile for code generation of component based distributed systemc /

G. Chiozzi, R. Karban, L. Andolfato, A. Tejeda // Proc. ICALEPCS. — Grenoble, France : 2011. — Pp. 867-870.

33. A code generation framework for the ALMA common software / N. Troncoso,

H. H. Von Brand, J. Ibsen et al. // Proc. SPIE. — 2010. — Vol. 7740. — P. 774039.

34. A common framework for the observation software of astronomical instruments at ESO / E. Pozna, G. Zins, P. Santin, S. Beard // Proc. SPIE. — 2008. — Vol. 7019. — P. 70190Q.

35. A dual-consumer design for the Atacama Large Millimeter Array control subsystem / R. Marson, J. S. Kern, A. Farris, R. Hiriart // Proc. SPIE. — 2008. — Vol. 7019. — P. 701905.

36. A first-generation software product line for data acquisition systems in astronomy / J. C. Lopez-Ruiz, R. Heradio, J. A. C. Somolinos et al. // Proc. SPIE. — 2008. — Vol. 7019. — P. 70191L.

37. A high-sensitivity CCD camera system for observations of early universe objects / S. V. Markelov, V. A. Murzin, A. N. Borisenko et al. // Astronomical and Astrophysical Transactions. — 2000. — no. 19. — Pp. 579-583.

38. ARC Controller, Astronomical Research Cameras, Inc. [Электронный ресурс]. — URL: http://www.astro-cam.com/arcpage.php?txt= overview.php.

39. AStronomy Common Object Model (ASCOM) [Электронный ресурс]. — URL: http://ascom-standards.org.

40. Afanasiev, V. L. The SCORPIO universal focal reducer of the 6-m telescope / V. L. Afanasiev, A. V. Moiseev // Astronomy Letters. — 2005. — Vol. 31, no. 3. — Pp. 194-204.

41. Afanasieva, I. V. Data Acquisition and Control System for HighPerformance Large-Area CCD Systems / I. V. Afanasieva // Astrophysical Bulletin. — 2015. — Vol. 70, no. 2. — Pp. 232-237.

42. Afanasieva, I. V. Study of distortions in statistics of counts in CCD observations using the Fano factor / I. V. Afanasieva // Astrophysical Bulletin. — 2016. — Vol. 71, no. 3. — Pp. 366-370.

43. Andanta GmbH [Электронный ресурс]. — URL: URL:http://www. andanta.de.

44. Andolfato, L. Workstation software framework / L. Andolfato, R. Karban // Proc. SPIE. — 2008. — Vol. 7019. — P. 70191X.

45. Andre, C. SyncCharts: A Visual Representation of Reactive Behaviors / C. Andre // Transition. — 1996. — Pp. 1-47.

46. Andre, C. Semantics of SyncCharts / C. Andre // Interface. — 2003. — no. April. — Pp. 1-76.

47. Application development using the ALMA common software / G. Chiozzi, A. Caproni, B. Jeram et al. // Proc. SPIE. — 2006. — Vol. 6274. — P. 627406.

48. Automata-Based Programming of the Reactive Multi-Agent Control Systems / B. Yartsev, G. Korneev, A. Shalyto, V. Kotov // IEEE Int. Conf. Integr. Knowl. Intensive Multiagent Syst. — 2005. — Pp. 449-453.

49. Automated Imaging Association (AIA) [Электронный ресурс]. — URL: https://www.visiononline.org.

50. Behavioural Models for Device Control / L. Andolfato, M. Comin, S. Feyrin et al. // Proc. ICALEPCS. — Barcelona, Spain : 2017. — Pp. 1109-1115.

51. Bock, C. Three Kinds of Behavior Models / C. Bock // Journal of Object-Oriented Programming. — 1999. — Vol. 4, no. 12. — Pp. 36-39.

52. Bock, C. Unified Behavior Models / C. Bock // Journal of Object-Oriented Programming. — 1999. — Vol. 5, no. 12. — Pp. 65-70.

53. Bock, C. Part 2: Actions / C. Bock // Journal of Object Technology. — 2003.

— Vol. 2, no. 5. — Pp. 41-56.

54. Bock, C. Part 3: Control Nodes / C. Bock // Journal of Object Technology.

— 2003. — Vol. 2, no. 6. — Pp. 7-23.

55. Bock, C. UML 2 Activity and Action Models / C. Bock // Journal of Object Technology. — 2003. — Vol. 2, no. 4. — Pp. 43-53.

56. Bock, C. Part 4: Object Nodes / C. Bock // Journal of Object Technology.

— 2004. — Vol. 3, no. 1. — Pp. 27-41.

57. Bock, C. Part 5: Partitions / C. Bock // Journal of Object Technology. — 2004. — Vol. 3, no. 7. — Pp. 37-56.

58. Bock, C. Part 6: Structured Activities / C. Bock // Journal of Object Technology. — 2005. — Vol. 4, no. 4. — Pp. 43-66.

59. Bonati, M. ISPI Software / M. Bonati, M. Ashe // Scientific Detectors for Astronomy / Ed. by P. Amico, J. W. Beletic, J. E. Beletic. — Dordrecht : Springer, 2004. — Pp. 427-430.

60. Booch, G. Object Oriented Design with Applications / G. Booch. — Redwood City, CA : Benjamin/Cummings, 1991.

61. Borger, E. Abstract State Machines. A Method for High-Level System Design and Analysis / E. Borger, R. Stark. — Berlin : Springer, 2003. — 438 pp.

62. Buchholz, N. C. The MONSOON generic pixel server software design / N. C. Buchholz, P. N. Daly // Adv. Software, Control. Commun. Syst. Astron. — 2004. — Vol. 5496. — Pp. 364-372.

63. Byurakan Astrophysical Observatory (BAO) [Электронный ресурс]. — URL: https://www.bao.am.

64. CCD Controllers for the 6-m Telescope of RAS With Improved Accuracy of Signal Processing / S. V. Markelov, V. A. Murzin, N. G. Ivaschenko et al. //

7-th Asian-Pacific Reg. Meet. IAU, Journ. Korean Astron. Soc. — Vol. 29.

— 1996. — Pp. 387-388.

65. Chiozzi, G. VLTI Auxiliary telescopes: a full Object Oriented approach / G. Chiozzi, P. Duhoux, R. Karban // Proc. SPIE. — 2000. — Vol. 4009, no. 3. — P. 5.

66. Conrad, A. R. Software Systems for Astronomy / A. R. Conrad. — Springer, 2014. — 95 pp.

67. Control Software and Electronics Architecture Design in the framework of the E-ELT instrumentation / P. Di Marcantonio, I. Coretti, R. Cirami et al. // Software and Cyberinfrastructure for Astronomy. — 2010. — Vol. 7740. — P. 774002.

68. Cumani, C. Software for the ESO New General Detector Controller / C. Cumani, A. Balestra, J. Stegmeier // Scientific Detectors for Astronomy / Ed. by J. E. Beletic, J. W. Beletic, P. Amico. — Dordrecht : Springer, 2005. — Pp. 585-588.

69. Definition of the Flexible Image Transport System (FITS) / R. J. Hanisch, A. Farris, E. W. Greisen et al. // Astron. Astrophys. — 2001. — Vol. 376, no. 1. — P. 359.

70. Design of SHINS: the SHARK-NIR instrument control Software / M. De Pascale, A. Baruffolo, B. Salasnich et al. // Proc. SPIE. — 2018. — Vol. 10707. — P. 107071M.

71. Designing and managing software interfaces for the ELT / G. Chiozzi, L. An-dolfato, M. J. Kiekebusch et al. // Proc. SPIE. — 2018. — Vol. 10707. — P. 1070725.

72. Development of a state machine sequencer for the Keck Interferometer: evolution, development & lessons learned using a CASE tool approach / L. J. Reder, A. Booth, J. Hsieh, K. Summers // Proc. SPIE. — 2004. — Vol. 5496.

— Pp. 38-49.

73. Douglass, B. P. Doing Hard Time: Developing Real-Time Systems with UML, Objects, Frameworks, and Patterns / B. P. Douglass. — Addison-Wesley, 1999.

74. Douglass, B. P. UML Statecharts / B. P. Douglass // Embedded systems programming. — 1999. — Vol. 12. — Pp. 22-42.

75. Douglass, B. P. Real-Time Design Patterns: Robust Scalable Architecture for Real-Time Systems / B. P. Douglass. — Addison-Wesley Professional, 2002. — 528 pp.

76. Eclipse eTrice [Электронный ресурс]. — URL: http://www.eclipse.org/ etrice.

77. Engineering Complex Embedded Systems with State Analysis and the Mission Data System / M. D. Ingham, R. Rasmussen, M. Bennett, A. C. Monca-da // J. Aerosp. Comput. Information, Commun. — 2005. — Vol. 2, no. 12.

— Pp. 507-536.

78. European Southern Observatory (ESO) [Электронный ресурс]. — URL: http://www.eso.org.

79. Evaluating the control software for CTA in a medium size telescope prototype / I. Oya, B. Behera, E. Birsin et al. // Journal of Physics: Conference Series. — 2012. — Vol. 396, no. 1. — P. 012037.

80. Experiences in Applying Model Driven Engineering to the Telescope and Instrument Control System Domain / L. Andolfato, R. Karban, M. Schilling et al. // ACM/IEEE 17th Intl. Conf. Model Driven Eng. Lang. Syst. — 2014.

— Vol. 8767. — Pp. 403-419.

81. Fairchild Imaging [Электронный ресурс]. — URL: http://www. fairchildimaging.com.

82. Farris, A. Generating software modules using model driven software development / A. Farris // Astron. Data Anal. Softw. Syst. XVI. — Vol. 376. — 2007. — Pp. 523-526.

83. Fedorchenko, L. Equivalent Transformations and Regularization in Context-Free Grammars / L. Fedorchenko, S. Baranov // Cybern. Inf. Technol. — 2015. — Vol. 14, no. 4. — Pp. 29-44.

84. Flexible Image Transport System (FITS) [Электронный ресурс]. — URL: http://fits.gsfc.nasa.gov/.

85. Fowler, M. UML Distilled: A Brief Guide to the Standard Object Modeling Language / M. Fowler, K. Scott. — 2nd ed. — Addison-Wesley Professional, 1999. — 234 pp.

86. Global Machine Vision Interface Standards [Электронный ресурс]. — URL: http://www.emva.org/wp-content/uploads/ FSF-Vision-Standards-Brochure-A4-screen.pdf.

87. Goal-Based Operations of an Antenna Array for Deep Space Communication Goal-Based Operations of an Antenna Array for Deep Space Communication / J. S. Choi, A. J. Coleman, B. X. Bui et al. // iSAIRAS. — Los Angeles, CA : 2008.

88. Gomaa, H. Software Design Methods for Concurrent and Real-Time Systems / H. Gomaa. — Addison-Wesley, 1993.

89. Gomaa, H. Designing Concurrent, Distributed, and Real-Time Applications with UML / H. Gomaa. — Addison-Wesley, 2000. — 816 pp.

90. Gomaa, H. Designing Real-Time and Embedded Systems with the COMET/UML method / H. Gomaa // Dedic. Syst. Mag. — 2001. — Vol. 1. — Pp. 44-49.

91. Gomaa, H. Software Modeling and Design: UML, Use Cases, Patterns, and Software Architectures / H. Gomaa. — Cambridge : Cambridge University Press, 2011. — 550 pp.

92. Harel, D. Statecharts: A Visual Formalism for Complex Systems / D. Harel // Science of Computer Programming. — 1987. — Vol. 8. — Pp. 231-274.

93. Harel, D. Statecharts in the making: a Personal account / D. Harel // Commun. ACM. — 2009. — Vol. 52, no. 3. — Pp. 67-75.

94. Harel, D. Executable Object Modeling with Statecharts / D. Harel, E. Gery // Computer. — 1997. — Vol. 30, no. July. — Pp. 31-42.

95. Harel, D. The Rhapsody semantics of statecharts / D. Harel, H. Kugler // Integration of Software Specification Techniques for Applications in Engineering. — Springer, 2004. — Pp. 325-354.

96. Harel, D. The STATEMATE semantics of statecharts / D. Harel, A. Naa-mad // ACM Trans. Softw. Eng. Methodol. — 1996. — Vol. 5, no. 4. — Pp. 293-333.

97. Harel, D. On the Development of Reactive Systems / D. Harel, A. Pnueli // Logics Model. Concurr. Syst. / Ed. by K. R. Apt. — Berlin : Springer-Verlag, 1985. — Vol. F13. — Pp. 477-498.

98. Harel, D. Modelling Reactive Systems with Statecharts: The Statemate Approach / D. Harel, M. Politi. — NY : McGraw-Hill, 1998. — 258 pp.

99. Hopcroft, J. E. Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation / J. E. Hopcroft, R. Motwani, J. D. Ullman. — Addison-Wesley, 2001. — 521 pp.

100. Howell, S. B. Handbook of CCD Astronomy / S. B. Howell. — Cambridge : Cambridge University Press, 2006. — 223 pp.

101. Hyper Suprime-Cam: Development of the CCD Readout Electronics / H. Nakaya, H. Miyatake, T. Uchida et al. // Proc. SPIE. — 2010. — Vol. 7735. — P. 77352P.

102. IBM Rational Rhapsody [Электронный ресурс]. — URL: http://www.ibm. com/developerworks/rational/products/rhapsody.

103. IBM Rational Rose RealTime [Электронный ресурс]. — URL: http:// www-03.ibm.com/software/products/en/ratirosefami.

104. ITU Recommendation Z.100: Specification and Description Language. — 2016.

105. ITU Recommendation Z.120: Message Sequence Chart (MSC). — 2011.

106. Image Acquisition System with Three CCD Cameras / B. Li, Y. Zhang, L. Yang et al. // Proc. SPIE. — 2012. — Vol. 8451. — P. 84512Y.

107. Instrument Neutral Distributed Interface (INDI) [Электронный ресурс]. — URL: http://indilib.org/devices/ccds.html.

108. Instrumental Tool for Automata Based Software Development UniMod 2 / D. Y. Kochelaev, B. S. Khasanzyanov, B. R. Yaminov, A. A. Shalyto // Proc. Spring/Summer Young Res. Colloq. Softw. Eng. — 2008. — Vol. 2. — Pp. 55-58.

109. International standard IEC 61131 [Электронный ресурс]. — URL: https: //webstore.iec.ch/searchform&q=61131.

110. International standard IEC 61499 [Электронный ресурс]. — URL: https: //webstore.iec.ch/searchform&q=61499.

111. Introduction to Algorithms / T. H. Cormen, Ch. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein. — Cambridge : The MIT Press, 2009. — 1312 pp.

112. Jacobson, I. Object-Oriented Software Engineering / I. Jacobson. — Addison-Wesley, 1992.

113. Janesick, J. Scientific Charge-Coupled Devices / J. Janesick. — Bellingham : SPIE Press, 2001. — 906 pp.

114. Knuth, D. E. The Art of Computer Programming / D. E. Knuth. — Addison-Wesley Professional, 2011. — 3168 pp.

115. LSST data management software development practices and tools / T. Jen-ness, F. Economou, W. O'Mullane et al. // Proc. SPIE. — 2018. — Vol. 10707. — P. 1070709.

116. Lesser, M. P. AzCam: A Windows-based CCD/CMOS Client/Server Data Acquisition System / M. P. Lesser, M. Parthasarathy // Scientific Detectors for Astronomy / Ed. by P. Amico, J. W. Beletic, J. E. Beletic. — Dordrecht : Springer, 2004. — Pp. 445-448.

117. MONSOON Controller [Электронный ресурс]. — URL: http://www.noao. edu/nstc/monsoon/.

118. MONSOON Image Acquisition System — Control techniques for application to the Orthogonal Transfer Array Detectors / P. Moore, N. Buchholz, M. Hunten, D. Sawyer // Proc. SPIE. — 2008. — Vol. 7014. — P. 70147O.

119. MathWorks Stateflow [Электронный ресурс]. — URL: https://www. mathworks.com/products/stateflow.html.

120. Matrox Imaging Library [Электронный ресурс]. — URL: https://www. matrox.com/imaging/en/products/software/mil/.

121. Menasce, D. A. A Method for Design and Performance Modeling of Client/Server Systems / D. A. Menasce, H. Gomaa // IEEE Transactions on Software Engineering. — 2000. — Vol. 26, no. 11. — Pp. 1066-1085.

122. Meyer, B. Object-Oriented Software Construction / B. Meyer. — 2nd ed. — Prentice-Hall, 2000. — 1406 pp.

123. Model based systems engineering for astronomical projects / R. Karban, L. Andolfato, P. Bristow et al. // Proc. SPIE. — 2014. — Vol. 9150. — P. 91500.

124. NGC — ESO's New General Detector Controller / D. Baade, A. Balestra, C. Cumani et al. // ESO, The Messenger. — 2009. — Vol. 136. — Pp. 20-24.

125. National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) [Электронный ресурс]. — URL: URL:https://www.naoj .org.

126. National Optical Astronomy Observatory (NOAO) [Электронный ресурс].

— URL: http://www.noao.edu.

127. New General detector Controller (NGC), European Southern Observatory (ESO) [Электронный ресурс]. — URL: http://www.eso.org/sci/ facilities/develop/detectors/controllers/ngc.html.

128. New architectures support for ALMA common software: lessons learned / C. Menay, G. Zamora, R. Tobar et al. // Proc. SPIE. — 2010. — Vol. 7740.

— P. 77401S.

129. New direction in the development of the observation software framework (BOSS) / E. Pozna, A. Smette, R. Schmutzer et al. // Proc. SPIE. — 2010.

— Vol. 7740. — P. 77401Y.

130. ObjecTime Developer [Электронный ресурс]. — URL: https://en. wikipedia.org/wiki/ObjecTime_Developer.

131. Object Management Group. Business Process Model And Notation (BPMN), v2.0.2 [Электронный ресурс]. — URL: https://issues.omg. org/issues/ spec/BPMN/2.0.2.

132. Object-Oriented Analysis and Design with Applications / G. Booch, R. A. Maksimchuk, M. W. Engel et al. — 3rd ed. — Addison-Wesley, 2007.

— 717 pp.

133. Ontology-Based Analysis of Cryptography Standards and Possibilities of Their Harmonization / A. Y. Atiskov, F. A. Novikov, L. N. Fedorchenko et al. // Theory and Practice of Cryptography Solutions for Secure Information Systems. — Hershey : IGI Global, 2013. — Pp. 1-33.

134. Pico dos Dias Observatory (OPD) [Электронный ресурс]. — URL: http: //www.lna.br/opd/opd_e.html.

135. Pozna, E. Evolution of the top level control software of astronomical instruments at ESO / E. Pozna // Proc. SPIE. — 2012. — Vol. 8451. — P. 845107.

136. Pozna, E. Task shyncronisation in the Observation Control Software for the ESO-VLT CRIRES instrument / E. Pozna, A. Smette, R. Schmutzer // ICALEPCS2009. — Kobe, Japan : 2009. — Pp. 841-843.

137. Reisig, W. Petri nets in software engineering / W. Reisig // Petri Nets: Applications and Relationships to other Models of Concurrency, Lecture Notes in Computer Science, vol. 255 / Ed. by W. Brauer, W. Reisig, G. Rozenberg.

— Springer, 1987. — Pp. б3-9б.

138. Reusable State Machine Code Generator / A. Hoffstadt, C. Reyes, L. An-dolfato, H. Sommer // Astron. Data Anal. Softw. Syst. XIX. — 2010. — Vol. 434. — Pp. 287-290.

139. Rumbaugh, J. The Unified Modeling Language Reference Manual / J. Rum-baugh, I. Jacobson, G. Booch. — Addison-Wesley, 1999. — 568 pp.

140. STATEMATE: A Working Environment for the Development of Complex Reactive Systems / D. Harel, H. Lachover, A. Naamad et al. // IEEE Trans. Softw. Eng. — 1990. — Vol. 16, no. 4. — Pp. 403-414.

141. Samek, M. Practical Statecharts in C/C++. Quantum Programming for Embedded Systems / M. Samek. — CMP Books, 2002.

142. Samek, M. State-Oriented Programming / M. Samek, P. Montgomery // Int. J. Embed. Syst. — 2000. — Vol. 13, no. 8. — Pp. 22-43.

143. Schwarz, J. The ALMA software architecture / J. Schwarz, A. Farris, H. Sommer // Proc. SPIE. — 2004. — Vol. 5496. — Pp. 190-204.

144. Scientific CMOS Pixels / J. Janesick, F. Gunawan, T. Dosluoglu et al. // Scientific Detectors for Astronomy / Ed. by P. Amico, J. W. Beletic, J. E. Belet-ic. — Dordrecht : Springer, 2004. — Pp. 103-114.

145. Sebesta, R. W. Concepts of Programming Languages / R. W. Sebesta. — Addison-Wesley, 2001.

146. Selic, B. Using UML for modeling complex real-time systems / B. Selic // Languages, Compilers, and Tools for Embedded Systems. — Springer Berlin Heidelberg, 1998. — Pp. 250-260.

147. Selic, B. Real-Time Object-Oriented Modeling / B. Selic, G. Gullekson, P. T. Ward. — John Wiley & Sons, 1994. — 525 pp.

148. Shalyto, A. State machine design pattern / A. Shalyto, N. Shamgunov, G. Korneev // 4th International Conference on .NET Technologies. — 2006. — Pp. 51-57.

149. Shopyrin, D. G. Graphical inheritance notation for state-based classes / D. G. Shopyrin, A. A. Shalyto // Programming and Computer Software. — 2007. — Vol. 33, no. 5. — Pp. 283-292.

150. Software for automated run-time determination of calibration values and hardware capabilities in Torrent detector control systems / N. C. Buchholz, P. N. Daly, R. George et al. // Proc. SPIE. — 2010. — Vol. 7740. — P. 77403O.

151. Stegmeier, J. Software for the new general detector controller (NGC) / J. Stegmeier, C. Cumani // Detectors for Astronomy Workshop. — Garching : 2009.

152. Teledyne E2V [Электронный ресурс]. — URL: http://www.e2v.com.

153. The ALMA Common Software, ACS Status and Developments / G. Chiozzi, A. Caproni, R. Cirami et al. // Proc. ICALEPCS. — 2009.

154. The DECam DAQ System: lessons learned after one year of operations / K. Honscheid, A. Elliott, M. Bonati et al. // Proc. SPIE. — 2014. — Vol. 9152. — P. 91520G.

155. The DECam data acquisition and control system / K. Honscheid, J. Eiting, A. Elliott et al. // Proc. SPIE. — 2010. — Vol. 7740. — P. 77401K.

156. The NEWFIRM observing software: from design to implementation / P. N. Daly, N. C. Buchholz, M. J. Fitzpatrick et al. // Proc. SPIE. — 2008. — Vol. 7019. — P. 701913.

157. The Software Architecture to Control the Cherenkov Telescope Array / I. Oya, M. Fuessling, P. O. Antonino et al. // Proc. SPIE. — 2016. — Vol. 9913. — P. 991303.

158. The readout and control system of the mid-size telescope prototype of the Cherenkov Telescope Array / I. Oya, O. Anguner, B. Behera et al. // Journal of Physics: Conference Series. — 2014. — Vol. 513, no. 1. — P. 012030.

159. The system software development for Prime Focus Spectrogrsph on Subaru Telescope / A. Shimono, N. Tamura, H. Sugai, H. Karoji // Proc. SPIE. — 2012. — Vol. 8451. — P. 84513F.

160. The use of ROOM in the design of data-acquisition software components / W. Carena, R. Divia, P. Vande Vyvre, A. Vascotto //11th IEEE NPSS Real Time Conf. — 1999. — Pp. 308-311.

161. Three years of MBSE for a large scientific programme: Report from the Trenches of Telescope Modeling / R. Karban, M. Zamparelli, B. Bauvir, G. Chiozzi // INCOSE Int. Symp. — 2012. — Vol. 22, no. 1. — Pp. 15441558.

162. Tools for support of automata-based programming / V. S. Gurov, M. A. Mazin, A. S. Narvsky, A. A. Shalyto // Programming and Computer Software. — 2007. — Vol. 33, no. 6. — Pp. 343-355.

163. Trends in Software for Large Astronomy Projects / G. Chiozzi, A. Wallander, K. Gillies et al. // Proc. ICALEPCS. — Knoxville : 2007. — Pp. 13-17.

164. ULTRACAM: An ultrafast, triple-beam CCD camera for high-speed astrophysics / V. S. Dhillon, T. R. Marsh, M. J. Stevenson et al. // Mon. Not. R. Astron. Soc. — 2007. — Vol. 378, no. 3. — Pp. 825-840.

165. UniMod: Метод и средство разработки реактивных объектно-ориентированных программ с явным выделением состояний / М. А. Ма-зин, В. С. Гуров, А. С. Нарвский, Шалыто А. А. // Труды Второй Всероссийской научной конференции «Методы и средства обработки информации». — 2005. — С. 361-366.

166. Wells, D. C. FITS — a Flexible Image Transport System / D. C. Wells, E. W. Greisen, R. H. Harten // Astron. Astroph. — 1981. — Vol. 44. — P. 363.

167. Williams, R. Real-Time Systems Development / R. Williams. — Elsevier, 2006. — 455 pp.

168. The WinPcap Team. WinPcap Documentation [Электронный ресурс]. — URL: http://www.winpcap.org.

169. Wirenstrand, K. VLT telescope control software: status, development and lessons learned / K Wirenstrand // Proc. SPIE. — 2003. — Vol. 4837. — Pp. 965-976.

170. Young, P. J. Instrument control software requirement specification for Extremely Large Telescopes / P. J. Young, M. J. Kiekebusch, G. Chiozzi // Proc. SPIE. — 2010. — Vol. 7740. — P. 77403F.

171. Yourdon, E. Structured Design: Fundamentals of a Discipline of Computer Program and System Design / E. Yourdon, L. L. Constantine. — Prentice-Hall, 1979. — 473 pp.