Материал: Наукоемкие технологии и материалы. сборник трудов региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых

простым на сегодняшний день является применение систем широкополосной связи семейства стандартов IEEE 802.11 (Wi-Fi).

Рассмотрим принцип работы описываемой системы. Как уже говорилось выше, в ее состав должно входить минимум два периферийных поста. При этом в состав каждого поста входит видеокамера, характеризующаяся углами обзора по горизонтали и по вер-

тикали (обозначим их и соответственно). Периферийные посты располагают таким образом, чтобы секторы выводимого ими изображения перекрывались.

В каждый момент времени видеосъемки известно, в какую сторону направлена видеокамера. Это позволяет с помощью простых математических вычислений определить направление на любой объект на передаваемом с периферийного поста изображении

Расчет направления на объект производится по формулам:

где x0 и y0 – координаты центра объекта на передаваемом изображении;

a и b – азимут и угол места направления центра видеокамеры поста;

X и Y – размеры передаваемого с поста изображения по горизонтали и вертикали соответственно;

A и B – азимут и угол места направления на объект соответственно.

По сути, рассчитанное направление на наблюдаемый объект является его пеленгом в трехмерном пространстве. Задача же расчета местоположения объекта и его высоты по двум или более пеленгам на него от станций с известными координатами широко известна в радиолокации и навигации. Существует множество описаний решений подобных задач методом триангуляции как на плоскости, так и на сфере.

46

УДК 004.032.2

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ТЕСТИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ СЕТЕВОЙ ПОДСИСТЕМЫ НАГРУЖЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, А ТАКЖЕ БОРЬБЫ С ПЕРЕГРУЗКАМИ В НИХ.

Хабаров Е.Н.

Воронежский государственный технический университет

E-mail: enkhabarov@gmail.com

Перегрузки или т.н. заторы в сетях передачи данных (СПД) являются неотъемлемой и обыденной составляющей функционирования любой компьютерной сети. Для борьбы с перегрузками используются два основных подхода — наращивание ресурсов и управление ресурсами. Первый подход изначально является менее эффективным и сложным как с практической, так и экономической точки зрения так как чаще всего подразумевает затраты на выделение все новых ресурсов (аренда/закупка новых каналов связи, обновление аппаратного обеспечения и т.д.). Второй подход является более эффективным при наличие необходимых средств управления нагрузкой и заторами.

Цели и задачи исследования и разработки состоят в том, чтобы создать программный продукт, предназначенный для проведения

47

натурных экспериментов с использованием как реально функционирующих информационных систем, так и их моделей с целью создания перегрузок и последующего изучения предельнодопустимых параметров функционирования информационной системы в условиях перегрузки каналов связи. На основе полученных данных предполагается создать новые, более эффективные по сравнению с существующими, методы управления перегрузками и очередями в СПД. В качестве платформы для разработки было выбрано семейство ОС GNU/Linux и язык программирования С в связи с тем, что исходные коды ядра этой ОС являются общедоступными для использования и внесения изменения под лицензией GPL. В результате разработки было создано распределенное программное обеспечение (ПО), управляемое по протоколу IRC, способное генерировать параллельную нагрузку с нескольких сетевых устройств. С помощью данного ПО были проведены исследования параметров использования различных ресурсов под управлением различных ОС. Ниже представлены результаты загрузки процессора для наводнений ICMP, UDP и TCP-SYN пакетами (сверху-вниз)

для ОС FreeBSD 7.0 (слева) и Ubuntu Linux 8.04 (справа).

Данные измерения позволили сделать сравнительную характеристику устойчивости современных операционных систем к наводнениям различными типами сетевых пакетов и показали эффективность разработанного ПО для оценки устойчивости вычислительных систем.

УДК 004.5

РАЗРАБОТКА ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОЙ ТРЕНАЖЕРНОЙ СИСТЕМЫ

Беляев Р.В.

Воронежский государственный технический университет

E-mail: gentoo4elve@gmail.com

Проект под названием «Человеко-машинная тренажерная система» призван автоматизировать определение профессиональных наклонностей, способностей испытаемого, либо возможностей испытваемых устройств и программных средств.

Разрабатываемая система будет обладать возможностью адаптивного подбора учебных и тестовых материалов, в зависимости от

48

выявленных склонностей и способностей. А также будет давать анализировать собранные статистические данные об испытуемых. На сегодняшний день в публичном доступе и в продаже нет полностью работоспособных систем подобного типа.

Целью работы является заполнение этой ниши, т.е. создание распределенной информационной системы для оценки возможностей испытуемых и последующего анализа этих статистических данных.

На сегодняшний момент решаются следующие задачи:

поиск и исправление ошибок в работе ядра программного комплекса

модификация структуры БД для хранения необходимых дан-

ных

модификация и оптимизация отдельных модулей программного комплекса

Врезультате патентного исследования не было найдено зарегистрированных программных средств, аналогичных разрабатываемому.

Врезультате научной работы была выведена формула, по которой должен работать адаптивный механизм выбора сложности заданий. После нагрузочного тестирования эти результаты могут быть пересмотрены, дабы улучшить объективность оценки системы.

В1-й год планируется доработка имеющегося программного комплекса и исправление ошибок. К концу года ожидается завершение работы по доработке и получение стабильного и работоспособного ядра будущего программного комплекса.

Во 2-й год планируется разработка интерфейсов взаимодействия с испытуемыми и администраторами, Проведение нагрузочного тестирования, Доработка по результатам проведения тестирования. К концу этого периода ожидается получить первый стабильный релиз программного комплекса, готовый к развертыванию в ВУЗе.

Входе выполнения НИОКР был разработан программный комплекс «Комплекс поддержки принятия решений системы управления траекториями обучения». Он будет составлять основную часть ядра комплекса.

49

УДК 004.891

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Акинин Ю.Р., Тютин М.В., Барабанов В.Ф.

Воронежский государственный технический университет

E-mail: akinin.yury@gmail.com

Предложенная автоматизированная система используется для решения ряда задач по проведению анализа технологических процессов по перемешиванию пластичных масс с выявлением основных эвристических закономерностей, построения адекватной математической модели и визуализации полученных результатов. Система представляет широкие возможности для изучения технологических процессов из пищевой промышленности (замес пшеничного и ржаного теста), химической промышленности (производство полимеров, пластмасс, продуктов нефтехимического сырья), строительной индустрии (приготовление керамической массы, производство бетона, фарфора) и т.д.

Аппаратной основой представленной автоматизированной системы является микроконтроллер фирмы Analog Device – ADuC812. В его составе имеется 8 каналов высокоточных АЦП (аналоговоцифровой преобразователь), которые можно задействовать для подключения большого диапазона датчиков, начиная от терморезисторов и заканчивая выводами с управляющих каналов исполнительных устройств. Кроме того, имеется набор цифровых выводов, к которым можно подключить цифровые измерительные приборы.

Программная модель микроконтроллера условно разделена на несколько блоков. Главной частью программы является системное ядро, которое непосредственно взаимодействует с базовыми внутренними устройствами. Модули обработки специфичных устройств позволяют ядру управлять только состоянием цифровых линий, но не конкретными устройствами, т.е. абстрагируют особенности работы с портами ввода-вывода контроллера. Протокол связи с ПК представляет устройство как набор виртуальных портов, через которые можно получать и передавать данные между ПК и устройством. Это позволяет избежать прямого обращения к памяти устройства, что вызвало бы жесткую зависимость программного обеспечения на стороне ПК от конкретной реализации устройства. В протоколе предусмотрено 4 типа портов, разделенных по типу переда-

50