НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Концепция бортовой системы управления базой данных для сверхмалых космических аппаратов

Выпуск № 1 (66) Январь - Март 2017
Авторы:

Ю.В. Конкин,
А.Н. Колесенков
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2017-1-120-132
Аннотация
В работе представлена архитектура реляционной системы управления базой данных (СУБД), ориентированная на встраивание в бортовое программное обеспечение сверхмалых космических аппаратов. Предложенная архитектура имеет низкие требования к мощности вычислительной системы и ресурсам памяти на борту. Рассматриваются особенности работы СУБД с многоуровневой структурой памяти. Выделены компоненты физической структуры базы данных. Анализируются известные методы доступа с точки зрения их использования для решения задачи проектирования бортовой СУБД, проводится оценка их трудоемкости. Анализ перечисленных методов доступа показывает, что условиям задачи наиболее соответствует метод бинарного выравнивания дерева для доступа по первичному, уникальному или внешнему ключу. В целях сокращения объемов используемой памяти предлагается отказаться от индексирования по внешнему ключу и выполнять поиск записи при проверке ссылочной целостности последовательным просмотром таблицы. Для хранения данных в БД разработан формат, описывающий физическую структуру БД, который содержит необходимые для загрузки информации параметры. Доступ к данным по значению ключа основан на алгоритме обхода бинарного дерева. Эксперименты по реализации разработанной СУБД проводились в системе программирования MicrosoftVisualStudioCommunity с возможностью кросс-платформенного переноса исполняемого кода. Кроме того, рассматривалась возможность реализации СУБД как мобильного приложения в операционных системах Android и iOS.
Ключевые слова: база данных, СУБД, система управления, малый космический аппарат, формат данных, предобработка, борт, бортовой

Список литературы
1. Назаров Л.Е., Головкин И.В. Применение сигнально-кодовых конструкций типа турбо-коды в бортовых системах сбора и передачи информации данных дистанционного зондирования // Вторая открытая всероссийская конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса». – М., 2014. – С. 98. 2. Концептуальные вопросы создания и применения малых космических аппаратов / Л.А. Макриденко, С.Н. Волков, В.П. Ходненко, С.А. Золотой // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. – 2010. – Т. 114, № 1. – С. 15–26. 3. Белоус А.И., Солодуха В.А., Шведов С.В. Космическая электроника. В 2 кн. Кн. 1. – М.: Техносфера, 2015. – 696 с. 4. Злобин В.К., Колесенков А.Н., Костров Б.В. Корреляционно-экстремальные методы совмещения аэрокосмических изображений // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. – 2011. – № 3 (37). – С. 12–17. 5. Колесенков А.Н., Конкин Ю.В. Моделирование нейронных сетей для прогнозирования временных рядов // Динамика сложных систем – XXI век. – 2015. – Т. 9, № 3. – С. 10–13. 6. Колесенков А.Н. Технология поддержки принятия управленческих решений на основе оперативного мониторинга пожарной обстановки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2015. – Вып. 9. – С. 157–163. 7. Конкин Ю.В., Колесенков А.Н. Распознавание изображений на основе текстурных признаков харалика и искусственных нейронных сетей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2016. – Вып. 2. – С. 117–123. 8. Колесенков А.Н., Цегельник Д.В. Система каталогизации географических данных и спутниковых снимков // Новые информационные технологии в научных исследованиях: материалы XXI Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. – Рязань, 2016. – С. 289. 9. The directions for collaborate usage of flight apparatus technical vision system information and electronic cartography / S.I. Babaev, A.I. Baranchikov, N.N. Grinchenko, A.N. Kolesenkov, A.A. Loginov // 5th Mediterranean Conference on Embedded Computing, MECO 2016. – Piscataway, NJ: IEEE, 2016. – P. 153–157. 10. Таганов А.И., Колесенков А.Н. Современные методы построения геоинформационных систем спутникового мониторинга чрезвычайных ситуаций // Фундаментальные и прикладные космические исследования: XIII конференция молодых ученых: сборник трудов / под ред. А.М. Садовского. – М., 2016. – С. 137–142. – (Механика, управление, информатика). 11. Костров Б.В., Конкин Ю.В. Технология совмещения радиолокационных изображений местности // Проектирование и технология электронных средств. – 2007. – № 1. – С. 29–32. 12. Костров Б.В., Конкин Ю.В. Алгоритмическое обеспечение системы автономной коррекции погрешностей навигационной системы маневренных летательных аппаратов // Цифровая обработка сигналов. – 2007. – № 3. – С. 37–40. 13. Конкин Ю.В. Система управления базами данных для навигационных комплексов летательных аппаратов // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: тезисы докладов 14-й международной научно-технической конференции. – Рязань, 2005. – С. 240–241. 14. Дейт К. Введение в системы баз данных: пер. с англ. – 7-е изд. – М.: Вильямс, 2002. – 1072 с. 15. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. В 2 кн. Кн. 1: пер. с англ. – М.: Мир, 1985. – 287 с. 16. Цапко Г.П., Мартынов Я.А. Единая информационная среда создания и сопровождения бортового программного обеспечения спутников навигации и связи // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2015. – № 3 (37). – С. 97–102. 17. Кондратьев К.А., Шумаков Н.Н., Колташев А.А. Алгоритмы диспетчеризации вычислений и их применение в бортовом программном обеспечении спутников связи и навигации // Вестник СибГАУ. – 2010. – № 3 (29). – С. 119–121. 18. Антамошкин A.H., Колташев А.А. Технологические аспекты создания бортового программного обеспечения спутников связи // Вестник СибГАУ. – 2005. – № 3. – С. 93–95. 19. Технология создания программных моделей бортовых компьютеров спутников / А.В. Барков, А.А. Колташев, М.В. Тимисков, Н.Н. Шумаков // Наукоемкие технологии. – 2014. – Т. 15, № 9. – С. 34–38.
Просмотров: 634