Найти

Результаты поиска

• ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ И ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БОРТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЕЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

  А. М. Грузликов

  2023-06-07

  Аннотация ▼

  Целью исследования является повышение эффективности высокоуровнего проектиро-
  вания робототехнических комплексов в части организации вычислений и диагностирования
  программного обеспечения бортовых вычислителей. Рассматриваются три проблемы: на-
  значения, планирования и диагностирования. Первая проблема, задача назначения, определе-
  ние необходимых ресурсов и построения назначения программных модулей по процессорам
  бортовых вычислителей согласно заданному критерию. В работе дана математическая по-
  становка задачи, приведены алгоритмы, показано наличие областей эффективного домини-
  рования алгоритмов в зависимости от выбранного критерия. Вторая проблема, задача пла-
  нирования, определение последовательности выполнения заданий в многоканальных системах
  согласно заданному критерию. Дана математическая постановка задачи, приведены алго-
  ритмы и результаты их исследований. Особенностью рассматриваемых алгоритмов плани-
  рования является использование единого подхода, а именно понятия отношения доминирова-
  ния между процессорами и построение разрешимых классов систем. Третья проблема, диаг-
  ностирование программного обеспечения. Сложность проблемы диагностирования вычисли-
  тельных систем определяется не только их высокой размерностью, но и множественно-
  стью причин возникновения нарушений. Источником нарушений вычислительного процессамогут быть как отказы аппаратуры, так и ошибки в организации вычислений допущенные
  разработчиками. В работе используется иерархический подход, в этом случае компоненты
  системы, связанные отношением включения, размещаются по уровням сложности так, что
  модель компоненты более высокого уровня представляются композицией моделей более
  низкого уровня. Для каждого уровня синтезируются свои средства диагностирования,
  ориентированные на отказы информационных связей между компонентами предыдущего
  уровня. В работе предлагается подход тестового диагностирования с использованием сете-
  динамической модели, которая предполагает введение избыточности с целью упрощения
  диагностического эксперимента и снижение трудоёмкости его подготовки. Данный подход
  позволяет автоматически синтезировать средства диагностирования и обнаруживать на-
  рушения в адресации информационных обменов при работе программного обеспечения робо-
  тотехнических комплексов по прямому назначению. Апробация рассматриваемых алгорит-
  мов проводилась с использованием разработанного автором программного обеспечения на
  этапе проектирования бортовых комплексов в АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».

• РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ АЛГОРИТМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ПОДВОДНОГО АППАРАТА ПО ДАННЫМ ОТ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ МАЯКОВ

  А.М. Грузликов , В.Г. Караулов , Д.А. Мухин , Н.А. Шалаев

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  Статья посвящена вопросу определения координат и углов ориентации автономного
  необитаемого подводного аппарата (АНПА) относительно стационарной посадочной
  платформы с использованием высокочастотной гидроакустической системы ближнего
  радиуса действия. Задача навигации предполагает маневрирование аппарата и приближе-
  ние к подводной станции, что сопряжено с формированием зон с различной акустической
  видимостью излучателей станции приёмными элементами аппарата. Можно выделить
  три зоны акустической видимости. Первая зона характеризуется наблюдением сигналов
  всех маяков подводной станции. Как следствие, данная зона является наиболее информа-
  тивной для решения задачи позиционирования и определения ориентации АНПА. Вторая
  зона соответствует частичному сокращению числа наблюдаемых маяков, не оказываю-
  щему критического влияния на возможность решения задачи. Третья зона (посадка) опре-
  деляется существенным сокращением числа наблюдаемых маяков, что, как следствие,
  значительно затрудняет решение задачи позиционирования, учитывая повышенные требо-
  вания по точности в момент посадки аппарата, обусловленные обеспечением безопасно-
  сти. Для сохранения точности позиционирования и определения ориентации подводного
  аппарата в зоне посадки, предлагается использовать результаты, полученные на ранних
  этапах приближения аппарата к подводной станции (первая и вторая зоны). В работе
  приводится математическая постановка задачи, описан алгоритм её решения. При нахо-
  ждении АНПА в первой и второй зоне алгоритм решения состоит из двух подзадач. Первая
  подзадача – грубая оценка окрестности местоположения и углов ориентации аппарата с
  использованием метода K-ближайших соседей; вторая подзадача – уточнение оценок с
  использованием псевдодальномерного метода путём решения системы алгебраических
  уравнений с использованием алгоритма Левенберга-Марквардта. Дополнительно осущест-
  вляется оценка времени излучения маяками. При нахождении АНПА в третьей зоне алго-
  ритм сводится к решению системы алгебраических уравнений с использованием прогноза
  времени излучения сигнала маяком, полученного при нахождении аппарата в зонах один и
  два. Приведены результаты имитационного моделирования и результаты апробации алго-
  ритма, полученные с использованием макета аппарата и макета подводной станции в
  испытательном бассейне.