Архитектура программного обеспечения систем оптической регистрации
Введение: системы регистрации астрономических изображений являются основным инструментом для наблюдений в оптическом и инфракрасном диапазонах. При этом требования к скорости, точности и надежности обработки видеоинформации в астрономии существенно выше по сравнению с системами технического зрения в промышленности и в быту. Поэтому системы регистрации изображений в астрономии используют специальное программное обеспечение. Несовершенство существующего программного обеспечения ПЗС-систем привело к ситуации, когда попытка исправить одни программные ошибки вызывает появление других, а разработка программ для новых высокоскоростных систем регистрации затягивается и не решает всех поставленных задач. Одним из эффективных путей решения данной проблемы является применение автоматного программирования. Цель: построение обобщенной архитектурной модели высокопроизводительного и высоконадежного программного обеспечения сбора видеоданных с учетом особенностей используемой аппаратуры. Результаты: описана структура системы цифровой регистрации, приведены характеристики существующих ПЗС-систем. Показано, что программы управления астрономическими инструментами относятся к классу реагирующих систем, поведение которых определяется с помощью моделей, основанных на переходах состояний. Данный подход лежит в основе автоматного программирования. Описаны алгоритмы программы сбора данных с помощью расширенных диаграмм состояний, приведены автоматы управления процессом наблюдений и платой связи. Исходя из построенной диаграммы взаимодействующих автоматов получена архитектурная модель программы сбора, описаны ее основные компоненты. Реализована программа, изоморфная архитектурной модели. Практическая значимость: представленная архитектура легла в основу нескольких программ сбора, разработанных для систем оптической регистрации. Применение разработанных моделей и алгоритмов позволило повысить эффективность астрономических наблюдений и значительно сократить сроки разработки программного обеспечения для широкого спектра систем цифровой регистрации. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых систем сбора, при создании программ автоматизации эксперимента с другими типами астрономических приборов.