Разработка программного обеспечения для ПЗС-систем на основе UML-моделирования

Афанасьева И.В.

Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Россия

АБСТРАКТ

ПЗС-система является достаточно сложным объектом для управления. Программное обеспечение для ПЗС-систем должно выполнять многочисленные функции: инициализация, задание параметров экспозиции и считывания, считывание и сохранение видеоданных, экспресс-анализ видеоданных, обеспечение телеметрического контроля режимов детектора, управление дополнительными устройствами, автоматизация наблюдений. При этом ПО должно удовлетворять жестким требованиям: эффективное удаленное управление системой в процессе сбора данных, обеспечение надежности и быстродействия при передаче и сохранении большого потока цифровых данных, возможность работы с различными типами детекторов, в том числе мозаичных. Поэтому подобную систему управления и сбора данных можно отнести к классу параллельных приложений с элементами приложений реального времени и распределенных систем. Для проектирования таких программ нужны объектно-ориентированные методы разработки, учитывающие все особенности системы.
В данной разработке был использован язык UML, который является общепризнанным стандартом для моделирования объектно-ориентированных программных проектов высокого уровня сложности. В качестве средства проектирования на основе UML применен инструмент Rational Rose, с помощью которого построены концептуальная, логическая и физическая модели программного обеспечения, разработаны диаграммы вариантов использования, классов, деятельностей, размещения. На основе разработанных моделей были реализованы программные системы для ПЗС-контроллеров семейства DINACON как для крупноформатных медленных ПЗС, так и для быстрых ПЗС и инфракрасных приемников, которые используются на телескопах БТА и Цейсс-1000 (САО РАН), в Астрономической обсерватории УрГУ, в Терскольской обсерватории (ИНАСАН), на телескопе LAMOST (Национальные астрономические обсерватории Китайской академии наук). Результаты функционирования программ продемонстрировали эффективность выбранного подхода.