Разработка и исследование моделей информационного центра системы наблюдения надводного судна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат технических наук Чекал, Елена Георгиевна

• Чекал, Елена Георгиевна
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чекал, Елена Георгиевна

Введение.

Глава 1. Информационный центр системы наблюдения надводного судна как проблеморазрешающая система.

1.1. Обоснование выбора моделей информационного центра системы наблюдения.

1.2. Система управления надводного судна.

1.3. Структура внешней среды информационного центра системы наблюдения.

1.4. Особенности сопряжения информационного центра с техническими средствами надводного судна.

1.5. Информационный центр как подсистема интеллектуаль-ф ной обработки информации об объектах среды и управления техническими средствами наблюдения. 1.6. Организационная структура управления информационного центра.

Выводы по главе

Глава 2. Структурное моделирование информационного центра надводного судна.

2.1. Методологии структурного моделирования систем.

2.2. Функциональная модель информационного центра надводного судна

2.2.1. Входные данные функциональной модели.

2.2.2. Выходные данные функциональной модели.

2.2.3. Оператор отображения входных данных в выходные

2.3. Модель процессов информационного центра надводного судна.

2.3.1. Моделирование процессов на основе методологии л ЮЕРЗ.

2.3.2. Дерево целей и диаграммы процессов.

2.4. Модель потоков данных информационного центра.

2.4.1. Моделирование информационных потоков на основе методологий DFD и IDEF3.

• 2.4.2. Дерево целей и диаграммы потоков данных.

2.5. Пути оптимизации процессов и потоков данных.

2.6. Модель архитектуры информационного центра.

2.6.1.Системы подготовки данных и поддержки принятия решения.

2.6.2.Аспекты интеллектуальной обработки данных.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка и исследование алгоритма классификации объектов наблюдения.

3.1. Необходимость классификации объектов наблюдения.

I 3.2. Особенности исходных данных и требования к алгоритму классификации.

3.3. Имитация исходных данных.

3.4. Математическая модель алгоритма классификации объектов наблюдения

3.5. Исследование алгоритма классификации объектов наблюдения

Выводы по главе 3.

Глава 4. Разработка и исследование алгоритма специальной обработки географической информации об объектах наблюдения.

4.1. Методы обработки географической информации об объектах наблюдения в информационном центре. 4.2. Математическая модель алгоритма преобразования географических координат в прямоугольные координаты локальной проекции Гаусса для широкой полосы.

4.3. Математическая модель алгоритма преобразования прямоугольных координат локальной проекции Гаусса для широкой полосы в географические координаты.

4.4. Моделирование алгоритмов прямого и обратного преобразований географических координат в прямоугольные координаты локальной проекции Гаусса для широкой полосы

4.5. Исследование модифицированного метода построения картографической локальной проекции Гаусса для широкой полосы.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование моделей информационного центра системы наблюдения надводного судна»

Содержательное представление о функционировании существующей или проектируемой социотехнической системы естественно складывается в процессе ее описания, анализа и моделирования.

Объектом исследования в настоящей работе является информационный центр (ИЦ) системы наблюдения надводного судна. Модели информационного центра, алгоритмы подготовки данных для принятия решения являются предметом разработки и исследования.

Область исследований в работе соответствует приоритетному направлению развития информационных технологий проектирования, разработки информационно-управляющих систем надводных судов. На актуальность совершенствования автоматизированных систем управления (АСУ) надводных судов указывается в работах ведущих научно-производственных предприятий страны по разработке, производству и сопровождению высоконадежных интегрированных АСУ различного класса для ВМФ России [54]: ". основным направлением совершенствования [судовых] систем является формирование математических моделей, позволяющих перерабатывать информацию состояния в параметры управления . в темпе течения реальных процессов управления. В этих целях планируется . выполнить системный анализ процессов.". Эти слова в полной мере надо отнести и к информа-ф ционному центру системы наблюдения. Необходимость исследования и моделирования информационного центра (ИЦ), основного источника информации для систем управления НС, определяется существованием проблемы повышения эффективности функционирования ИЦ в виду недостаточной достоверности, полноты, своевременности и соответствия представления ^ данных об объектах среды системам управления на надводном судне.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности1 проектирования информационного центра (ИЦ) системы наблюдения надводного судна. Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Проведено системное исследование ИЦ надводного судна.

2. Разработана функциональная модель ИЦ надводного судна.

3. Разработана модель процессов ИЦ надводного судна.

4. Разработана модель информационных потоков ИЦ надводного судна. У

5. Проведена оптимизация информационных процессов, в том числе разработаны следующие алгоритмы подготовки данных для принятия решения:

- алгоритм кластеризации динамических объектов наблюдения;

- алгоритм обработки географической информации об объектах наблюдения.

6. Разработан программный комплекс и библиотека подпрограмм, реализующие указанные алгоритмы подготовки данных.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использовались методы системного анализа и моделирования систем, основные положения теории систем управления и теории информации, аппарат теории множеств и функционального анализа, численные методы. Для программной реализации алгоритмов подготовки данных для принятия решения и экспериментальных исследований использовались методы структурного и объектно-ориентированного программирования, дискретные методы математического моделирования, реляционная СУБД.

Научная новизна диссертационной работы определяется следующими достигнутыми результатами.

1 Под эффективностью понимается нормированный к затратам ресурсов результат деятельности на определенном интервале времени. Наиболее общими и употребительными критериями эффективности являются время (экономия времени) и качество (повышение информативности).

2 Под оптимизацией понимается выбор альтернативы, удовлетворяющей критерию экономии времени при сохранении функциональной полноты.

Разработана система поддержки проектирования информационного центра надводного судна, повышающие эффективность создаваемых ИЦ и опирающаяся на методические и функциональные средства обеспечения эскизного проектирования, в том числе на:

- методику моделирования информационного центра системы наблюдения надводного судна, позволяющую построить взаимосвязанные модели ИЦ, которые основываются на дереве целей-функций ИЦ;

- модели информационного центра: функциональная модель, модель взаимодействующих процессов и модель информационных потоков, обладающие полнотой, равномерностью структуризации, фрактальностью, непротиворечивостью и простотой;

- метод и алгоритм кластеризации динамических объектов наблюдения, который в отличие от существующих разделяет совокупности объектов на кластеры без использования управляющих параметров классификации и образцов классов. Математическая модель алгоритма кластеризации динамических объектов, включающая множество допустимых классификаций, описаний и порций, генератор порций, классификатор, дескриптор, - дополнена такими новыми компонентами как стабилизатор, идентификатор, синтезатор, являющимися необходимыми при классификации динамических объектов;

- метод специальной обработки географической информации от внешних источников по объектам наблюдения, отличающийся меньшим временем вычислений в пределах допустимой точности и расширенной области применимости.

Практическая значимость результатов работы. Результаты работы могут найти практическое применение при проектировании и сопровождении информационных центров надводных судов, в математической картографии, в статистической обработке количественных данных. Результаты работы используются на предприятиях, разрабатывающих средства автоматизации систем управления надводных судов. Программный комплекс и библиотека подпрограмм, реализующие разработанные алгоритмы внедрены в информационно-управляющие системы и комплексы средств автоматизации надводных судов ВМФ.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования обсуждались на X международной конференции "Информационные технологии в образовании" (Москва, 2000), на V международной конференции "Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов" (Ульяновск, 2003).

По результатам проведенных исследований опубликовано 7 работ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика моделирования информационного центра системы на

Ф блюдения надводного судна, позволяющая построить взаимосвязанные модели обобщенного информационного центра системы наблюдения надводного судна, которые представляют систематизированную информационную основу для дальнейшего исследования, проектирования ИЦ в рамках технологического управления.

2. Модели информационного центра: функциональная модель, модель взаимодействующих процессов и модель информационных потоков, обладающие полнотой охвата функций, равномерностью структуризации, фрак-тальностью, непротиворечивостью и простотой, позволяющие описать функционирование обобщенного информационного центра в целом в рамках основной профессиональной деятельности.

3. Метод кластеризации динамических объектов наблюдения, позволяющий разделять совокупности динамических объектов на кластеры без использования управляющих параметров классификации и образцов классов.

4. Метод специальной обработки географической информации от внешних источников по объектам наблюдения, позволяющий уменьшить время вычислений в пределах допустимой точности и расширенной области применимости.

Личный вклад автора. В работе использовались теоретические результаты отечественных и зарубежных авторов. Постановка основных положений второй главы разработаны самостоятельно под руководством научного руководителя А.А.Смагина. Формулы прямого преобразования географических координат объектов наблюдения в прямоугольные координаты расширенной проекции Гаусса получены совместно с В.Н Писаревым. Установленные в диссертации результаты получены соискателем самостоятельно.

Диссертационная работа выполнена на кафедре "Телекоммуникационные технологии и сети" государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет".

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Чекал, Елена Георгиевна

Выводы по главе 4

Проведенные разработка и исследование метода специальной обработки ^ географической информации от внешних источников по объектам наблюдения

I показали следующее.

1. Разработанное прямое преобразование географических координат в прямоугольные координаты обладает отличительными свойствами проекции Гаусса, а именно, равноугольностью, осевой меридиан изображается прямой линией, длины на плоскости проекций и в реальности сохраняются, симметричностью относительно осевого меридиана. Но в отличие от проекций Гаусса и В.В. Каврайского появилась существенная зависимость от начальной широты, обеспечивающая необходимую точность.

Обратное преобразование прямоугольных координат в географические ^ координаты построено в виде быстросходящегося итерационного процесса.

2. Область применимости разработанных алгоритмов охватывает широтную полосу от 0 до 84 градусов и подавляющую долготную полосу от 0 до 36 градусов, включающую в себя всю область применимости формул К. Гаусса и подавляющую часть области применимости формул В.В. Каврайского. На средних широтах локальная проекция имеет область применимости больше указанных проекций.

3. Погрешности преобразований географических координат в прямоугольные не превосходят 100м, а прямоугольных в географические - 30 сек, что

• соответствует требованиям системы наблюдения надводного судна.

4. Предлагаемая проекция во всех областях применимости имеет время преобразования меньше времени преобразования по формулам К. Гаусса и существенно меньше времени преобразования по формулам В.В. Каврайского.

5. Алгоритмы локальной проекции Гаусса для широкой полосы являются функционально простыми и алгоритмически удобными для реализации на ЭВМ.

Точностные и временные характеристики, простота реализации позволяют использовать предлагаемые алгоритмы в автоматизированной системе подготовки данных для принятия решения информационного центра надводного судна в условиях жесткого реального времени.

Заключение

Жизненный цикл разработки систем, подобных информационному центру надводного судна сводится к выполнению следующих стадий: планирование и анализ требований (системный анализ), проектирование (техническое проектирование, логическое проектирование), реализация (рабочее проектирование, физическое проектирование, программирование), внедрение (тестирование, опытная эксплуатация), эксплуатация (сопровождение, модернизация).

На предпроектной стадии необходимой операцией является исследование и анализ существующей системы. Предлагаемая в данной работе методика исследования и моделирования позволяет провести анализ проектируемого или модернизируемого информационного центра надводного судна, отличающийся полнотой рассмотрения проблемы, обусловившей проектирование новой системы или модернизацию существующей. Созданная функциональная модель на основе дерева целей-функций позволяет определить полную, непротиворечивую иерархию целей функционирования системы, совокупность процессов функционирования системы, структуру информационных потоков, детализируемые проектировщиками с учетом особенностей конкретной системы.

На стадии проектирования важнейшим процессом является разработка состава автоматизируемых функций. Созданные функциональная модель, модель взаимодействующих процессов, модель информационных потоков позволяют построить полную, непротиворечивую совокупность автоматизируемых функций, детализируемые проектировщиками с учетом особенностей конкретной системы.

На стадии реализации основным процессом является разработка программ. Исследования в данной работе по отдельным процессам обработки информации доведены до уровня непосредственного применения в виде разработанных программных средств.

Использование в технических решениях по создаваемым или модернизируемым информационным центрам надводных судов предлагаемых научно обоснованных методики исследования и моделирования, моделей информационного центра, алгоритмов обработки информации позволит повысить эффективность процессов проектирования и функционирования систем за счет сокращения времени проектирования и повышения качества проектируемых систем.

Таким образом, разработанные методика моделирования ИЦ, модели ИЦ, алгоритмы подготовки данных для принятия решения в системах управления надводного судна представляют собой основные средства методического и функционального обеспечения эскизного проектирования ИЦ в рамках системы поддержки проектирования ИЦ.

В ходе диссертационного исследования достигнуты следующие результаты.

Разработана система поддержки проектирования информационного центра надводного судна, повышающая эффективность проектируемых ИЦ и опирающаяся на методические и функциональные средства обеспечения эскизного проектирования, в том числе на:

1) методику системного моделирования, которая в отличие от известных, позволяет построить взаимосвязанные модели обобщенного информационного центра системы наблюдения надводного судна, представляющие систематизированную базу для дальнейшего исследования и проектирования систем подготовки данных для принятия решения в рамках технологического управления информационного центра;

2) модели информационного центра: функциональная модель, модель взаимодействующих процессов и модель информационных потоков - обладающие полнотой охвата функций, равномерностью структуризации, фрак-тальностью, непротиворечивостью и простотой. Построенные модели процессов и информационных потоков позволяют провести более детальное исследование по оптимизации (улучшении характеристик) процессов и информационных потоков;

3) метод и программный комплекс кластеризации динамических объектов наблюдения, позволяющие осуществлять разделение совокупности объектов на четко выраженные скопления без использования управляющих параметров классификации и образцов классов. Математическая модель алгоритма кластеризации динамических объектов, включающая множество допустимых классификаций, описаний и порций, генератор порций, классификатор, дескриптор, -дополнена такими новыми компонентами как стабилизатор, идентификатор, синтезатор, являющимися необходимыми при классификации динамических объектов;

4) метод и библиотека подпрограмм специальной обработки географической информации от внешних источников по объектам наблюдения, отличающиеся существенно меньшим временем вычислений в пределах допустимой точности и расширенной области применимости.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чекал, Елена Георгиевна, 2006 год

1. Азаров Б. Радиоэлектронное вооружение кораблей и подводных лодок ВМС Японии / Азаров Б., Мартынов М. // Зарубежное военное обозрение, 1993. -№3.-С. 56-61.

2. Антоненко В. "Бирюза"- новая система комплексной автоматизации судовождения / Антоненко В., Кошевой А., Якушенков А. // Морской флот, 1986. №3.

3. Бортовая система целеуказания // Радиоэлектроника за рубежом, 1991. -Вып. 20(1200).-С. 11-12.

4. Буч Г. Язык UML. Специальный справочник / Буч Г., Рамбо Д., Дже-кобсон А. М.: Питер, 2002. - 656 с.

5. Васильев М. Объектно-ориентированный подход к моделированию информационных систем / Васильев М., Хомков И., Шаповаленко С. -http://www.termika.ru

6. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. http://www.citforum.ru

7. Венскаускас К.К. Интегрирование бортовых радиоэлектронных средств на судах, кораблях и других военных объектах зарубежных стран // Судостроение за рубежом, 1988. Вып. 10. - С. 34-53.

8. Венскаускас К.К. Основные технические характеристики и принципы построения современных зарубежных радиоприемников // Судостроение за рубежом, 1989. №5.

9. Вилесов Д.В. Проблема электромагнитной совместимости судовых технических средств / Вилесов Д.В., Воршевский A.A., Евдокимов О.В., Паршин В.Г. // Судостроение, 1990. №1. - С. 28-30.

10. Вилкова E.H. Основы теории систем и системного анализа / Вилкова E.H., Денисов A.A. СПб.: ГТУ, 2001. - 512 с.

11. Волков О. Стандарты и методологии моделирования бизнес-процессов. http://www.connect.ru

12. Галлеев В.И. Кухня процессного подхода / Галлеев В.И., Пичугин К.В. // Методы менеджмента качества, 2003. Вып. 4.

13. Гинзбург Г.А. Математическая картография в СССР. Часть 1. Исторический очерк и справочные данные / Гинзбург Г.А., Карпов Н.С., Салманова

14. Т.Д. // Труды ЦНИИГАиК, 1955. Вып. 99. - 231 с.

15. Горский Ю.М. Системно-информационный анализ процессов управления. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. - 327 с.

16. Горский П. Уточнение понятия "система поддержки принятия решения".- http://www.gorskiy.ru

17. Деев В.В. Распознавание морских объектов в режиме диалога / Деев В.В., Титов М.С. // Судостроение, 1990. №4. с. 34-36.

18. Дидрих В.Е. Ситуационное моделирование управления в иерархической организации с жесткой централизацией и структурной специализацией.

19. Дисс. докт. техн. наук. Тамбов: ТВАИИ, 2002. - 318 с.

20. Дружинин В.В. Системотехника / Дружинин В.В., Конторов Д.С. -М.: Радио и связь, 1985. 200 с.

21. Ермаков С.М. Курс статистического моделирования. М.: Наука, ГРФМЛ, 1976.-320с.

22. Заславская Е.Б. Новая РЛС обнаружения низколетящих целей FALCON // Судостроение за рубежом, 1988. Вып. 11. - С. 104-108.

23. Изъюрова H.A., Павлов А.Т. Таблица координат Гаусса для широкой полосы / Изъюрова H.A., Павлов А.Т. // Ученые записки ЛГУ, серия "Географи

24. Р-' ческие науки", 1958. Вып. 12. - С. 166-181.

25. ИСО 9004-2000. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. Международный стандарт. http://www.iso.ch.

26. Каврайский В.В. Таблица проекции Гаусса-Крюгера для широкой полосы и ее применение к вычислению равноугольных проекций общего типа, приспособляемых к очертанию страны // Труды ЦНИИГАиК, 1937. Вып. 16. М. :ГУ ГСК-НКВ Д.

27. Ш 24. Каврайский В.В. Избранные труды, т.1. Астрономия и геодезия.1. УИГС ВМФ, 1956.-358 с.

28. Каврайский В.В. Избранные труды, т.2. Математическая картография, ц. Выпуск 1. Общая теория картографических проекций. УИГС ВМФ, 1958.319 с.

29. Каврайский В.В. Избранные труды, т.2. Математическая картография.

30. Выпуск 2. Конические и цилиндрические проекции, их применение. УИГС ВМФ, 1959.-456 с.

31. Каврайский В.В. Избранные труды, т.2. Математическая картография. Выпуск 3. Перспективные, круговые и другие важнейшие проекции. Навигационные задачи. УИГС ВМФ, 1959. - 456 с.

32. Канторович JI.B. Функциональный анализ / Канторович JI.B., Акилов Г.П. М.: Наука, ГРФМЛ, 1977. - 744с.

33. Карелин М.В. Судовая аппаратура спутниковой навигационной системы Navstar // Судостроение за рубежом, 1986. №4. - С. 83-90.

34. Кнут Дональд Э. Искусство программирования. Т. 2. Получисленные алгоритмы. М.: Вильяме, 2003. — 832с.

35. Колмогоров А.Н., Фомин C.B. Элементы теории функций и функционального анализа / Колмогоров А.Н., Фомин C.B. М.: Наука, ГРФМЛ, 1981. -544с.

36. Корнеев В.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации / Корнеев В.В., Гареев А.Ф., Васютин C.B., Райх В.В. М.: Нолидж, 2000. - 352 с.

37. Королев В.А. Системно-процессное моделирование как инструментповышения качества компании. http://www.tipup.kiev.ua.

38. Кумунжиев К.В. Теория систем и системный анализ. Часть 1,2. Ульяновск: УлГУ, 2003. 240 с. Часть 3. - 119 с.

39. Марка Д. Методология структурного анализа и проектирования / Марка Д., МакГоуэн К. / Пер. с англ . M.: 1993, 240 с ., ISBN 5-7395-0007-9.

40. Методы анализа данных: Подход, основанный на методе динамиче-ф ских сгущений / Пер. с фр. / Кол. авт. под рук. Э.Диде; под ред. и с предисл.

41. С.А. Айвазяна и В.М.Бухштабера. М.: Финансы и статистика, 1985. - 357 с. (Математико-статистические методы за рубежом).

42. Мещеряков Г.А. Теоретические основы математической картографии. Изд-во "Недра", 1968. - 160 с.

43. Мишин В.М. Исследование систем управления. М.: ЮНИТИ-ДАНА,2003. 527 с.

44. Мороз А.И. Курс теории систем. М: Высшая школа, 1987. - 304с.

45. Новые корабельные PJ1C фирмы THOMSOV-CSF // Радиоэлектроника за рубежом, 1991. Вып. 10 (1190). - С. 11-12.

46. Перегудов Ф.И. Введение в системный анализ / Перегудов Ф.И., Тара-сенко Ф.П. М.: Высшая школа, 1989. — 367 с.

47. Потапов A.C. Гидроакустические средства ВМС Франции / Потапов A.C., Тарасюк Ю.Ф. // Судостроение за рубежом, 1991. Вып.7-8. - С. 12-23.

48. Потапов A.C. Дальность действия гидроакустических средств в океане / Потапов A.C., Тарасюк Ю.Ф. // Судостроение за рубежом, 1980. Вып.9. - С. 32-54. \

49. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности: Справочное издание /С.А.Айвазян, В.М.Бухштабер, И.С.Енюков, Л.Д.Мешалкин. Под ред. С.А.Айвазяна. М.: Финансы и статистика, 1989. -607с.

50. Принципы построения и основные характеристики автоматизированной системы Maritex // Судостроение за рубежом, 1987. №12. - С. 64-66.fc) 46. Пронин Е.Г. Проектирование бортовых систем обмена информации /

51. Пронин Е.Г., Могуева O.B. М.: Радио и связь, 1989. - 240 с.

52. Раскин Л.Г. анализ сложных систем и элементы теории оптимального управления. М.: Сов. радио, 1976. 344 с.

53. Романов А.Н. Имитаторы и тренажеры в системах отладки АСУ ТП / Романов А.Н., Жабеев В.П. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 112с.

54. Саврасов Ю.С. Отбраковка аномальных наблюдений при определении траекторий космических аппаратов // ДАН, серия "Космические исследования", т. XXII, 1984. Вып. 1. - С. 20-36.

55. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности: ГОСТ Р ИСО 9004-2001. Введ. 15.08.2001. - М.: Госстандарт РФ, 2001.-49 с.

56. Скрытная корабельная PJIC PILOT // Радиоэлектроника за рубежом, 1989. Вып.8 (1136). - С. 9-11.

57. Создание и развитие корабельных БИУС / В.И.Кидалов, В.Г.Тодуров, В.Н.Писарев и др. Ульяновск: ФГУП "НПО "Марс", 2003. - 25 с.

58. Соловьев М.Д. Картографические проекции. Геодезиздат, 1946.417с.

59. Станишевский И.А. Стандартные обобщенные операторы и алгоритмы решения навигационных задач ВМФ // Информационный листок, 1969. -№1 (46).-С. 1-74.

60. Темников Ф.Е. Теоретические основы информационной техники / Темников Ф.Е., Афонин В.А., Дмитриев В.И. М.: Энергия, 1979. - 512с.

61. Хабибулин Р.Ф. Исследование и разработка инвариантных кластерных алгоритмов. — Дисс. канд.техн. наук. — Казань: КГУ, 1999. — 121с.

62. Хатсон В. Приложения функционального анализа и теории операторов / Хатсон В., Пим Дж. С. М.: Мир, 1983. - 432с.

63. Христов В.К. Координаты Гаусса-Крюгера на эллипсоиде вращения. М.: Геодеиздат, 1957, 263 с.

64. Чекал Е.Г. Преобразование координат на плоскость проекций Гаусса для широкой полосы / Чекал Е.Г., Писарев В.Н. // Судостроительная промышленность, серия "Выч. техника".- М.:ЦНИИ "Румб". 1987.- Вып.9.

65. Чекал Е.Г. Корпоративная информационно-управляющая система вуза

66. Чекал Е.Г., Чичев A.A., Романов В.В. // Тез. докл. X международ, конференции "Информационные технологии в образовании". Ч. 3. -М.:МИФИ, 2000.-С. 142-143.

67. Чекал Е.Г. Об алгоритме автоматической классификации, основанном на критерии согласия / Чекал Е.Г., Чичев A.A. // Вестник УГСХА, серия "Экономика и управление АПК", 2000. Вып. 2. - Ульяновск: УГСХА. - С. 101-105.

68. Чекал Е.Г. Формализованное описание алгоритма автоматической классификации на основе критерия согласия / Чекал Е.Г., Чичев A.A. // Информационные системы и технологии в АПК, 2002. Ульяновск: УГСХА. - С. 1725.

69. Чекал Е.Г. Исследование алгоритма автоматической классификации на основе критерия согласия / Чекал Е.Г., Чичев A.A. // Информационные системы и технологии в АПК, 2002. Ульяновск: УГСХА. - С. 25-32.

70. Чекал Е.Г. Картографическая проекция Гаусса в системе наблюдения надводного судна / Чекал Е.Г., Смагин A.A. // Ученые записки УлГУ, серия "Информационные технологии", 2005. Вып. 1. - Ульянвск: УлГУ. - С. 34-39.

71. Черненький В.М. Процессно-ориентированная концепция системного моделирования АСУ. — Дисс. докт.техн. наук. — М.: МГТУ, 2000. — 299 с.

72. Шебшаевич B.C. Дифференциальный режим сетевой спутниковой радионавигационной системы / Шебшаевич B.C., Григорьев М.Н., Кокина Э.Г., Мищенко И.Н., Шишман Ю.Д. // Зарубежная радиоэлектроника, 1989. Вып. 31.-С. 5-32.

73. Шилов Г.Е. Функции нескольких вещественных переменных, части 1,2. М.: Наука, ГРФМЛ, 1972. 624с.на правах рукописи1. Чекал Елена Георгиевна

74. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИОННОГО ЦЕНТРА СИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЯ НАДВОДНОГО СУДНА

75. Специальность 05.13.18 "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ"

76. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук1. Ульяновск-2006

77. Работа выполнена на кафедре "Телекоммуникационные технологии и сети" государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет"

78. Научный руководитель: доктор технических наук, профессор1. Смагин Алексей Аркадьевич

79. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

80. Кумунжиев Константин Васильевичкандидат технических наук, доцент Кулаков Владимир Львович

81. Ведущая организация: Ульяновский филиал институтарадиотехники и электроники Российской Академии наук

82. Защита диссертации состоится 26 апреля 2006 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 212278.02 при Ульяновском государственном университете по адресу: Университетская Набережная, 1, ауд. 703.

83. С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ульяновского государственного университета.

84. Автореферат разослан 25 марта 2006 года. Просим прислать отзыв на автореферат по адресу: 432970, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42, УлГУ, Управление научных исследований.

85. Ученый секретарь диссертационного совета1. А.Б. Веревкин

86. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

87. Объектам исследования в настоящей работе является информационный центр системы наблюдения надводного судна Модели информационного центра, алгоритмы подготовки данных для принятия решения являются предметом разработки и исследования.

88. Цель н задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности1 проектирования информационного центра системы наблюдения надводного судна Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

89. Проведено системное исследование ИЦ надводного судна

90. Разработана функциональная модель ИЦ надводного судна

91. Разработана модель процессов ИЦ надводного судна

92. Разработана модель информационных потоков ИЦ надводного судна

93. Разработан программный комплекс и библиотека подпрограмм, реализующие указанные алгоритмы подготовки данных.

94. Научная новизна исследования:

95. Достоверность результатов, представленных в диссертации, подтверждается корректностью применения математического аппарата и результатами моделирования.

96. Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 7 работ (1.-7.).

97. Основные положения, выносимые на защиту:

98. Метод и алгоритм кластеризации динамических объектов наблюдения, позволяющий разделять совокупности динамических объектов на кластеры без использования управляющих параметров классификации и образцов классов.

99. Метод специальной обработки географической информации от внешних источников по объектам наблюдения, позволяющий уменьшить время вычислений в пределах допустимой точности и расширенной области применимости.

100. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Общин объем диссертации составляет Зйр страниц, основной текст изложен на 185 страницах.1. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

101. Во введении показана актуальность темы, определены цели и задачи диссертационной работы, сформулированы научная новизна и практическое значение, перечислены положения, выносимые на защиту, дана общая характеристика работы.

102. Определяемые множество входных, выходных данных проблеморазрешающей системы, и оператор, отображающий входные данные в выходные в виде дерева целей-функций, позволяют представить функциональную модель сисгемы.

103. Перегудов Ф.И. Введение в системный аналич/Псрауцов Ф.И., Тарасснко Ф.М.-М.: Высшая школа, 1989.6функционирования). Затем строится процесс, объединяющий процессы 0-го уровня.

104. Недостаточная достоверность, полмота, своевреметость и соответствие представлпемлс данных в СУ НС1. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

105. Повышение эффективности проектирования ИЦНСОс .■■■ КРИТЕРИИ ДОСТИЖ&МЯЦЕЛИ1. Критерий Критерийфуни^тона/ьной экономииполноты еремеш1. Эскизньй проект ИЦНС :- функцчонапьмо полный,- с уменьшентым временемпроектированияО1. СРЕДСТВА ДОСТИЖЕНИ Я ЦЕЛИ

106. Рис.1. Методика исследования и моделирования ИД

107. Построенные последовательности процессов определяют движение информации посредством своих входных и выходных данных, т.е. может быть построена модель ин(1юрмационных потоков.

108. Созданные модели ИЦ надводного судна позволяют повысить эффективность проектирования систем типа ИЦ за счет уменьшения затрат временных ресурсов на разработку детализированных моделей проектируемых ИЦ.

109. Система Система. осгтема напгации гвпчи гидрометеоролог»«1. У* ргрянлясмая среда "ч1. Ч^^ (гудм!г,}

110. СУГф*ВЛ1№МЧЯ ГрГДА внутри судив

111. Гидггожу™««»»* Нежустечгсгие аклыыу \^«теи,|

112. Радиоле*«»«»»»* Радиоэлестратые1. Вышестоящ« среде ^^

113. Система " 1 1 Систем* н^тол*««ур«»««« сдана гр<*»ыеча<»г9-{г?. о?, о,9, о,10, ;1„ г,}равноправная среде ^^

114. Смет^ча -Система, система навигаим4 связи шк, ={«,', о?,а*,а;,а?,1. О?, 07\ й?, я,, г9)

115. Упра»п нема »среда ч •не судна

116. Угравпяемвясродо »нутрм судна

117. П*дрожуст*честие Нежуствсов систем

118. Рэдмогг»ч1 кугм Рвдитптрг»»**; снстемя системыл,, г,)п„г,}

119. У} ЗД о;, <5,\ п,,г,} К4={04', н5, г.}

120. Рис. 2. Функциональная модель ниформэтиюшюго цаггра.

121. Начальная декомпозиция цели осуществлена по видам профессионально

122. Декомпозиция этапа планирования проведена по следующим функциям шинирования: анализ требований и ограничений, оценка ресурсов; формирование моделей и прогнозирование; анализ, оценка и выбор моделей.

123. Декомпозиция этапа оперативного управления осуществлена по следующим функциям управления: управление ресурсами; управление процессами; управление выходной информацией.

124. Декомпозиция указанных целей-функций позволила записать отображение входных данных в выходные какгдех'г>, л*, х'А*, х'5\ х£, х?, и>1, г={г/1, ,у3'\ г4", г'-, г6'®, к/7, у^ , ^}, у > 1.

125. А оператор отображения есть функция операторов, соответствующих целям определенных уровней декомпозиции:1. Л, =Ч',ФП.1. О« .1. Оцк .Оуш). Ш,ш> 1.

126. Здесь Д,и—операторы, соответствующие целям-функциям

127. Определены ограничения на входные данные, требования к выходным данным и оператору отображения.

128. Рис 3. Модель объединенного процесса 0-го уровня

129. Построенные последовательности процессов являются типичными для систем управления, к когорым относится и информационный центр, и потому мо!ут основываться на получаемых в теории управления положениях о последовательностях процессов управления.

130. Здесь Рд.к- процессы соответствующего уровня декомпозиции.