Разработка алгоритма реализации математических моделей

3.2.2 Разработка алгоритма реализации математических моделей

Как уже было сказано выше, программный комплекс реализует имитационное моделирование, основанное на математических моделях атомарных объектов. В качестве одного из атомарных объектов была взята точечная цель. Любой распределенный радиолокационный объект или групповой излучатель может быть представлен как совокупность таких точечных излучателей, распределенных внутри искомого объекта по некоторому закону. Параметры точечных излучателей определяются по параметрам искомого объекта и выбранной математической модели.

Для унификации и упрощения расчетов перед началом моделирования необходимо все распределенные объекты разбить на точечные излучатели, определив для каждого излучателя ЭПР и местоположение в пространстве в соответствии с выбранной моделью.

Все полученные данные необходимо свести в один массив, элементы которого, программные объекты – точечные излучатели, могут использоваться для расчета принимаемого РЛС радиолокационного сигнала. Полученный массив можно отсортировать по возрастанию азимутов точечных излучателей с тем, чтобы ускорить процесс моделирования при определении облучается ли точечный излучатель зондирующим сигналом (см. ниже).

Укрупненная схема описанного процесса приведена на рисунке 3.3.

После подготовки всех радиолокационных объектов необходимо аналогичную операцию произвести с зондирующими сигналами – необходимо разбить их на отдельные импульсы, определить для каждого импульса момент запуска и интервал от запуска предыдущего импульса, свести данные в массив импульсов, отсортировать массив по времени запуска отдельных импульсов. Далее необходимо определить время моделирования – время задается пользователем либо в явном виде, либо пользователь задает количество отсчетов по азимуту в малых азимутных интервалах (МАИ). Во втором случае необходимо

Рисунок 3.3 – Укрупненная схема процесса подготовки к моделированию

произвести пересчет введенного значения в секунды, воспользовавшись формулой:

(34)

где N_МОД – количество отсчетов по азимуту в МАИ для моделирования;

N_ОБ – количество МАИ за полный оборот антенны;

Т_ВР – период вращения антенны, с.

После определения времени моделирования процесс моделирования можно описать как цикл, который выполняется до тех пор, пока значение переменной содержащей время, прошедшее от начала моделирования, не превысит времени моделирования, определенного ранее. Шаг между двумя итерациями цикла равен интервалу между моментами запуска двух соседних импульсов (двумя соседними элементами массива импульсов).

На каждом проходе цикла пакет данных с отсчетами по дальности заполняется белым шумом, на который накладывается отраженный сигнал, который определяется как сумма отражений от всех точечных излучателей, облучаемых импульсом, пришедшим в данный момент.

Отраженный сигнал рассчитывается как совокупность мгновенный значений амплитуды сигнала, т.е. первоначально определяется действующее значение амплитуды отраженного сигнала, затем фаза сигнала и мгновенное значение амплитуды сигнала. Полученные мгновенные значения амплитуды отраженного сигнала записываются по отсчетам дальности данного пакета (таблица А.1).

Решение о том, будет ли облучен данный точечный излучатель или нет, применяется после анализа функции диаграммы направленности по азимуту (19). Если значение функции меньше 0,01, то считается, что точечный излучатель не облучается данным импульсом. В противном случае для данного точечного излучателя будет рассчитан отраженный сигнал.

После расчета данных полученный пакет записывается в файл.

Укрупненные блок-схемы на рисунках 3.4 и 3.5 иллюстрируют вышесказанное.

3.3 Программная реализация математических моделей

После разработки алгоритмов реализации математических моделей можно сделать вывод о том, что для программной реализации разработанных моделей наиболее подходит объектно-ориентированный подход, все достоинства которого широко известны /9/.

При использовании объектно-ориентированного подхода реализация математических моделей будет сведена к реализации методов и атрибутов (свойств) для программных объектов. В качестве атрибутов (свойств) программных объектов будут выступать параметры реальных объектов, выделенные при разработке математического обеспечения.

В качестве базовых программных объектов можно взять объекты, которые описывают следующие реальные объекты: радиолокационный объект или цель, зондирующий сигнал и РЛС в целом.

Рисунок 3.4 – Укрупненная схема алгоритма процесса моделирования

Рисунок 3.5 – Укрупненная схема подпрограммы расчета отраженного сигнала

Однотипные объекты лучше объединить в массивы для унификации доступа. Массивы обязательно должны быть динамическими, поскольку количество элементов, а, следовательно, и размер памяти, занимаемый массивом, может меняться.

Заголовочный файл на языке C++, содержащий описание программных объектов, приведен в приложении Б.

3.4 Разработка интерфейса пользователя

3.4.1 Выбор среды разработки

Поскольку разрабатываемый программный комплекс разрабатывается для работы под управлением операционной системы Windows 9x, то для удобства разработки и последующей эксплуатации лучше воспользоваться одним из средств RAD, использующих событийно-ориентированное программирование. В качестве такой системы был выбран продукт C++ Builder фирмы Borland. Программный продукт обладает всеми достоинствами RAD системы, позволяет использовать преимущества языка программирования C++ и создавать серьезные приложения для работы в операционной системе Windows 9x.

Программный продукт C++ Builder позволяет создавать приложения, основным интерфейсным элементом которых является форма – стандартный элемент управления Windows «окно» с уже определенным стилем. Разрабатываемое приложение проектируется как совокупность таких форм, на которых располагаются остальные элементы управления.

Похожие работы

Электронные системы отображения навигационных карт

Скачать

223834

6

7

... информации. Набираемая информация отображается на дисплее, что позволяет контролировать ее правильность. Клавиатура и дисплей АИС должны быть независимыми от других навигационных устройств. Судовыми системами отображения АИС могут быть система отображения электронных карт (ECDIS, ECS, RCDS), РЛС, САРП или дисплей персонального компьютера. АИС и связанные с ней датчики информации питаются от ...

Математическое обеспечение комплекса задач “Автоматизированная система документооборота учереждения

Скачать

200314

8

2

... , практически, не используются. Проблема информатизации Минторга может быть решена путем создания Автоматизированной Информационной системы Министерства Торговли РФ (АИС МТ РФ) в соответствии с настоящим Техническим предложением.   ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА ЗАДАЧ "СИСТЕМА ДОКУМЕНТООБОРОТА УЧЕРЕЖДЕНИЯ”. функции поиска и архивации 2.1. Постановка задачи и её спецификация ...