Улучшение программного обеспечения для дистанционной лаборатории

Программные редктва и информационные технологии

динамической системы, т. е. для расчёта текущего состояния системы необходимо знать текущее измерение, а также предыдущее состояние самого фильтра. Таким образом, фильтр Калмана, как и множество других рекурсивных фильтров, реализован во временном представлении, а не в частотном.

Работу каждого шага фильтра Калмана можно разделить на два этапа: прогноз и корректировка. Этап прогноза вычисляет вектор состояния по его же значению на предыдущем шаге работы фильтра. На этапе корректировки в алгоритм поступают данные текущих измерений, которые используются для уточнения прогнозного значения вектора состояния и вычисления собственно оценки вектора состояния динамической системы.

Предложенная методика предсказания дорожно-транспортных происшествий показала отличные результаты для выбранных тестовых видеопоследовательностей за счет использования комплексного подхода к фильтрации и детектированию.

Фильтр Калмана удалось ускорить за счет рекурсивного использования вызовов, а также применения распределенных вычислений, что позволило добиться режима работы, приближенного к режиму реального времени.

Библиографические ссылки

1. Алпатов Б. А., Китаев А. А. Обнаружение движущегося объекта в последовательности изображений при наличии ограничений на площадь и скорость движения объекта // Цифровая обработка изображений. 2007. № 1. С. 11-16.

2. Алпатов Б. А., Бабаян П. В. Выделение движущихся объектов в условиях геометрических искажений изображения // Цифровая обработка сигналов. 2004. № 4. С. 9-14.

3. Большаков А. А., Каримов Р. И. Методы обработки многомерных данных и временных рядов : учеб. пособие для вузов. М. : Горячая линия - Телеком, 2007. 522 с.

References

1. Alpatov B. A. Obnarugenie dvizhushegosya obecta v posledovatelnosti izobrazheniy pri nalichii ogranicheniy na ploshad b skorost dvizheniya obekta. 2007, № 1, рр. 11-16.

2. Alpatov B. A. Videlenie dvizhushihsya obektov v usloviyah geometricheskih iskazheniy izobrazheniya, 2004. № 4. рр. 9-14.

3. Bolshakov A. A. Metodi obrabotki mnogomernih dannih I vremennih ryadov, 2007, p. 522.

© Казмирук Е. С., 2013

УДК 681.5.073

УЛУЧШЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Ю. С. Каменева, Е. А. Сысоев, В. А. Лева

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 Е-mail: yulka_.08@mail.ru

Рассматриваются достоинства и недостатки дистанционного лабораторного оборудования. Предлагается решение ограниченного функционала удаленных пользователей и система наблюдения за лабораторными работами. Показаны методы улучшения программного обеспечения для дистанционной лаборатории.

Ключевые слова: дистанционная лаборатория, виртуальный стенд, лабораторная работа.

IMPROVING THE SOFTWARE FOR REMOTE LABORATORY

Y. S. Kameneva, E. A. Sysoev, V. A. Leva

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, "Krasnoyarsky Rabochy" Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: yulka_.08@mail.ru

The advantages and disadvantages of distance laboratory equipment are considered. A solution for the limited functionality of remote users and a surveillance system for laboratory work are proposed. The techniques to improve the software for remote laboratory are demonstrated.

Keywords: remote laboratory, virtual stand, laboratory work.

Техническое образование - один из видов специального образования, целью которого является дать студентам вузов технические знания и навыки, необходимые для изучения и использования машин, меха-

низмов, аппаратов, автоматизированных средств управления. Подготовка специалистов требует организации лабораторных практикумов, позволяющих изучать компоненты этих систем, приобретать соот-

Решетневскуе чтения. 2013

ветствующие практические навыки. Огромная, непрерывно обновляющаяся номенклатура средств автоматизации и инструментария ставит перед техническими вузами практически неразрешимые проблемы внедрения методик ускоренного обучения и постоянного совершенствования лабораторной базы. Создание современных учебных лабораторий требует значительных финансовых затрат. Более перспективным представляется создание хорошо оснащённых центров коллективного пользования с возможностью удалённого доступа через глобальную информационную сеть [1].

В мире уже существует достаточно большое количество дистанционных практикумов и лабораторий: AIM- Lab; LAB-on-WEB; Cyber Lab; PEARL; Remote Lab; RVLabX; REMOT; uCV-Ldb; Distant Lab 1.0 [2].

Наш университет также развивает дистанционные лаборатории. В университете установлено оборудование, которое с помощью специального программного обеспечения позволяет дистанционно проводить лабораторные работы, работающее по принципу «клиент-сервер», позволяет ускорить проведение лабораторных работ и практикумов.

Преимущества виртуальной лаборатории [3]: работа выполняется на реальном оборудовании с использованием комплекта контрольно-измерительных и управляющих устройств; стоимость оборудования сведена к минимуму; клиентская часть виртуальной лаборатории может быть организована в обычном терминальном классе; один сервер круглосуточно работающей виртуальной лаборатории может обслуживать большое число учебных групп; создаются уникальные условия для активизации самостоятельной работы студентов; облегчается и труд преподавателя, который со своего рабочего места подключается к серверу и контролирует правильность выполнения задания; исчезает вероятность неправильного подключения компонентов, так как все подключения фиксированы и предусмотрена защита.

Недостатки данных систем: только один клиент имеет доступ к управлению; пользователь не видит перед собой реальную «живую» схему и приборы.

Авторами ведется разработка программного обеспечения, позволяющая создать систему наблюдения за лабораторными работами, экспериментами. Существует ряд возможных решений для данной реализации. В качестве основной была выбрана трехмерная модель стенда, которая при взаимодействии с объектом исследования по получаемым данным, исходя-

щим от пользователя, определяет, какие именно элементы приступают к работе, и отображает выбранный состав компонентов и процессы, протекающие в них.

Выбранный способ наглядно демонстрирует и значительно облегчает понимание процессов, протекающих при проведении лабораторной работы. Также ведется работа по расширению возможностей удаленных пользователей при проведении работ на данном оборудовании.

Подводя итог, отметим, что авторами ведется доработка существующего автоматизированного лабораторного комплекса с целью повышения его эффективности, расширения возможностей как пользователей, так и преподавателей вуза и администраторов сети.

Библиографические ссылки

1. Кирсанов А. Ю. Методика экспериментального исследования динамики работы системы дистанционного управления экспериментом через информационные сети общего пользования // Электронное приборостроение : науч.-практ. сб. 2005. № 3(44). С. 42-49.

2. Кирсанов А. Ю. Дистанционный эксперимент на основе совмещения телекоммуникационных и измерительно-управляющих систем : дис. Казань. 2007.

3. Образовательные, научные и инженерные приложения в среде Lab VIEW и технологии National Instruments // Образовательные, научные и инженерные приложения в среде Lab VIEW и технологии National Instruments : сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. M., 2006.

References

1. Kirsanov A. Methods of experimental study of the dynamics of the system for remote control of the experiment through the information public network / / Electronic instrument. Scientific and practical collection. 2005. Number 3 (44). S. 42-49.

2. Kirsanov A. Remote experiment based on a combination of telecommunication and measurement and control systems. Thesis. Kazan. 2007.

3. Educational, scientific and engineering applications in sredeLabVIEW and Technology National Instruments // Educational, scientific and engineering applications with LabVIEW and Technology National Instruments : Sat tr. Intern. Scientific-Practical Conf. M., 2006.

© Каменева Ю. С., Сысоев Е. А., Лева В. А., 2013