Лобанов А.А., Фильгус Д.И. —
Метод поиска кратчайшего гамильтонового пути в произвольном графе на основе рангового подхода, обеспечивающего высокую оперативность и малую погрешность решения задачи организации процесса управления множеством транзакций и запросов при их реализации в сетевых базах данных
// Кибернетика и программирование. – 2018. – № 5.
– С. 63 - 75.
DOI: 10.25136/2644-5522.2018.5.26513
URL: https://e-notabene.ru/kp/article_26513.html
Читать статью
Аннотация: Объектом исследований является подсистема управления реализацией рабочей нагрузки в сетевой базе данных. Предмет исследований - управление процессом формирования графика реализации запросов абонентов и транзакций в сетевой базе данных. Во многих случаях существующие решения не обеспечивают необходимых результатов по времени доступа и точности найденного решения. Возникает необходимость в разработке метода формирования графика реализации запросов пользователей и транзакций. Особое внимание уделяется алгоритмам выборки запросов в сетевых базах данных, а также концептуальной модели процесса управления транзакциями и запросами. В работе используются методы теории графов. Оценка эффективности решения задачи выполнена с использованием системного подхода, системного анализа и теории исследования операций. Обработка экспериментальных данных, полученных в ходе работы, проводилась в соответствии с положениями математической статистики. Разработан метод поиска кратчайшего гамильтонового пути в произвольном графе на основе рангового подхода, который обеспечивает высокую оперативность и малую погрешность решения задачи организации процесса управления множеством транзакций и запросов при их реализации в сетевых базах данных. Использование разработанного метода позволяет минимизировать время простоя вычислительных устройств, сократить объемы и время передачи данных от одних исполнительных устройств другим, повысить общую масштабируемость, минимизировать время доступа к данным и пр. Важным достоинством предлагаемого метода является уменьшения числа элементарных операций и числа обрабатываемых векторов в процедуре формирования очереди выполнения операций запроса, что приводит к существенному уменьшению времени на реализацию процедур формирования очереди выполнения операций в запросах.
Abstract: The object of research is the workload implementation management subsystem in a network database. The subject of research is the management of the formation of the schedule for the implementation of subscriber requests and transactions in a network database. In many cases, existing solutions do not provide the necessary results in terms of access time and accuracy of the found solution. There is a need to develop a method for scheduling the implementation of user and transaction requests. Particular attention is paid to the algorithms of sampling queries in network databases, as well as the conceptual model of the process of managing transactions and queries. We use methods of graph theory. The evaluation of the effectiveness of the task solution was performed using a systems approach, system analysis and the theory of operations research. Processing of experimental data obtained during the work was carried out in accordance with the provisions of mathematical statistics. A method has been developed for finding the shortest Hamiltonian path in an arbitrary graph based on a rank approach, which provides high efficiency and small error in solving the problem of organizing the process of managing multiple transactions and queries when they are implemented in network databases. Using the developed method allows minimizing idle time of computing devices, reducing the volume and time of data transfer from one device to another, increases overall scalability, minimizes data access time, etc. An important advantage of the proposed method is to reduce the number of elementary operations and the number of vectors being processed the queue of the operations of the request, which leads to a significant reduction in time to implement the procedures for the formation of echer di operations in the requests.
Лобанов А.А., Филонов А.С. —
Метод оптической обработки пространственной информации для целей наведения и посадки космических летательных аппаратов на малые тела солнечной системы
// Кибернетика и программирование. – 2018. – № 2.
– С. 94 - 102.
DOI: 10.25136/2644-5522.2018.2.25971
URL: https://e-notabene.ru/kp/article_25971.html
Читать статью
Аннотация: В статье рассматриваются вопросы, связанные с использованием перспективного метода оптической корреляции, для автономного наведения и посадки космического летательного аппарата (КЛА) на поверхность малого тела солнечной системы (МТСС). Используется способность оптических систем осуществлять преобразование Фурье, что дает возможность построения на основе оптико-электронных устройств быстродействующих вычислительных устройств с высокой производительностью. Распределение освещенности (энергии) в плоскости предмета или входного зрачка является для оптического вычислительного устройства, построенного на указанном выше принципе, потоком входных данных. В общем случае эта информация является функцией пропускания эталона по двум пространственным координатам, х и у. Для исследования указанных аспектов используется аппарат математического анализа и в частности интегральное исчисление для создания математической модели оптического корреляционного пеленгатора с вращающимся эталоном. Предлагается модулировать оптический сигнал, проходящий сквозь прозрачный эталон, как по амплитуде, так и по фазе. Достоинством метода является сверхвысокая скорость обработки информации, которая будучи ограничена скоростью распространения света и осуществляется почти мгновенно, учитывая небольшие размеры устройств. Приводится теоретическое обоснование эффективности метода оптической полярной корреляции. Показано, что для нейтрализации эталона при наведении и посадке КЛА целесообразно использовать вращение эталонного изображения. Рассмотрен метод вращения эталонного изображения для отыскания экстремума функции корреляционного сигнала и нейтрализации эталона.
Abstract: In this article the authors focus on the issues that relate to using the promising technique of optical correlation for onboard guidance and landing a space probe on a surface of a solar system small body. The authors use the ability of optical systems to perform the Fourier transformation which allows to construct optical-electronic devices of high-speed and high-efficiency computing systems. Distribution of illumination (energy) inplane or through the lens of the entrance pupil is an input data flow for an optical computing system that has been constructed on the basis of the aforesaid principle. In a general way, this information will function as a reference standard tranmission according to two (x, y) coordinates. To analyze the aforesaid aspects, the authors of the article have used mathematical analysis methods, in particular, integral calculus for creating a mathematical model of an optical correlation bearing finder with a revolving the reference standard. The authors suggest to modulate an optical signal going through a transparent reference standard both upon the amplitude and phase. The advantage of the method is a superspeed of information processing that is restricted by the light velocity and happens almost at instance taking into account small sizes of devices. The authors give a theoretical justification of the efficiency of the optical polar correlation method. The authors demonstrate that in order to neutralize the reference standard when guiding and landing a space probe it is better to use a revolving of a reference image. The authors also analyze the method of revolving of a reference image to find the function extremum of the correlation signal and neutralizing the reference standard.
Лобанов А.А., Мордвинов В.А., Мураков М.В., Раев В.К. —
Построение модели многофункционального бортового комплекса наведения и посадки КЛА
// Программные системы и вычислительные методы. – 2018. – № 2.
– С. 36 - 50.
DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.26217
URL: https://e-notabene.ru/itmag/article_26217.html
Читать статью
Аннотация: В работе сформулированы основные требования к бортовому комплексу космического летательного аппарата (КЛА) для целей наведения и посадки на малые тела солнечной системы. Основными задачами спускаемых и посадочных аппаратов являются торможение и сближение с поверхностью небесного тела, посадка, работа на его поверхности, возможно, взлет с поверхности для доставки возвращаемого аппарата на землю. Обеспечивая высокие требования к точности и надежности работы бортового комплекса наведения и посадки предложено актуальное решение. Используя традиционный подход к моделированию процессов и систем в работе создана функциональная модель бортового комплекса наведения и посадки в нотации IDEF0. В процессе создания функциональной модели описаны основные процессы, выполняемые комплексом во время схода с орбиты и посадки. В результате работы получено описание процедур, выполняемых многофункциональным бортовым комплексом наведения и посадки космического летательного аппарата. Построена прикладная функциональная модель уровня «to-be», основанная на использовании комплексного подхода. Предлагаемый комплексный подход ориентирован на совместное использование данных от всех бортовых устройств, как основной и дублирующей информации. Такой подход позволяет повысить точность и надежность процедуры посадки.
Abstract: The basic requirements for the on-board complex of the spacecraft for purposes of guidance and landing on small bodies of the solar system are formulated in the work. The main tasks of the landing and landing vehicles are braking and approaching the surface of the celestial body, landing, working on its surface, possibly taking off from the surface to deliver the returned vehicle to the ground. Providing high requirements to the accuracy and reliability of the on-board guidance and landing system, an actual solution is proposed. Using the traditional approach to the modeling of processes and systems, a functional model of the onboard guidance and landing system in IDEF0 notation was created. In the process of creating a functional model, the main processes performed by the complex during descent from orbit and landing are described. As a result of the work, a description of the procedures performed by the multifunctional on-board guidance and landing system of the spacecraft has been obtained. An applied functional model of the "to-be" level was constructed, based on the use of an integrated approach. The proposed integrated approach is focused on the sharing of data from all on-board devices, both basic and backup information. This approach allows to increase the accuracy and reliability of the landing procedure.