64.Системы автоматизированного проектирования (cad – MicroStation, AutoCad и др.). Основные концепции двухмерного (2d) и трехмерного (3d) проектирования. Связь гис с cad – системами.

CAD-системы - это система для автоматизированного проектирования с помощью средств машинной графики. Изначально такого рода системы разрабатывались для автоматизации конструкторских работ и проектирования и предназначены для разработки конструкторской и проектной документации. Они используют декартову СК для описания и создания 3D конструкции. Они манипулируют с элементами конструкций, сформированными в справочниках, в которых описаны их простр.св-ва, а также функции, материал, технич. и экон. характеристики, усл.обозначения.

В посл.годы на рынок коммерческих продуктов вышли видоизмененные широко известные системы, в которые интегрирован ряд функций ГИС. Примером могут служить программные продукты фирмы AUTODESK ltd.,INTERGRAPG, а также MicroStation. Преимуществом такого подхода является использование мощного граф. ядра CAD, позволяющего обрабатывать огр.кол-во стандартной геом.информации и выполнять различные манипуляции над геом.объектами. С использованием видоизмененных CAD стало возможным создавать модель местности, которую предстояло преобразовывать и размещать на ней проектируемые объекты. Основное назначение этих систем - конструирование и проектирование машин, механизмов, зданий, изделий, сооружений.

Общим для CAD и ГИС является создание ЦМГеопространства и работа с ней. Причем для CAD это частная функция, а для ГИС - основная.

CAD использует модель реального геопространства однократно как основудля разработки проекта его преобразования, иначе: для конструирования виртуального геопространства. После реализации проекта пространство измениться, оно не будет соответствовать использованной модели, которая обесценится, и для последующего преобразования потребуется новая модель.

ГИС на основе геоинформации создает разнообразные модели геопространства и использует их для изучения и анализа геопространства и управления процессами, происходящими в нем.

21. Повышение надежности систем путем резервирования. Виды и способы резервирования.

Вприроде нет абсолютно надежных элементов и изделий. Каждый элемент, как бы совершен он ни был, со временем теряет свои свойства. Получение элементов сверхвысокой надежности либо вообще недоступно существующему уровню техники, либо требует таких больших расходов, что они уже не могут быть оправданы. Приходится для повышения надежности изделия идти другими путями. Один из самых распространенных путей повышения надежности – путь резервирования. Резервирование – это способ повышения надежности, состоящий в том, что в систему вводятся избыточные элементы, узлы, агрегаты, которые включаются в работу по мере выхода из рабочего состояния основных элементов, узлов, агрегатов. Резервирование приводит к увеличению массы, габаритов, стоимости аппаратуры. Присоединение резервированных элементов к основным выполняется параллельно. Различают три метода резервирования: 1) Общее, предусматривающее резервирование объекта в целом. На рис. 3.5 изображена схема общего резервирования.

2) Раздельное, предусматривающее резервирование отдельных элементов, их групп или отдельных узлов. На рис. 3.6 показана схема раздельного резервирования.

3) Смешанное, предусматривающее совмещение различных методов резервирования. Различают однократное (дублирование) и многократное резервирование. Резервирование может быть с ремонтом любого основного или резервного элемента в процессе эксплуатации, т.е. резервирование с восстановлением и без ремонта элементов, т.е. резервирование без восстановления. Вероятность безотказной работы системы с общим резервированием.

где m – число резервных цепей,P_i – вероятность безотказной работы i-й цепи.

где P_ji – вероятность безотказной работы j-го элемента в i-й цепи, n – число последовательно соединенных элементов цепи.

при экспоненциальном законе распределения надежности и одинаковых элементах, когда,

среднее время безотказной работы при общем резервировании и одинаковой надежности параллельно включенных цепей

в случае раздельного поэлементного резервирования эквивалентная вероятность безотказной работы группы параллельно соединенных элементов имеет вид

где Р_ij – надежность i-го элемента в j-й цепи. Вероятность безотказной работы системы равна произведению вероятностей последовательно соединенных эквивалентных элементов

если надежность всех элементов одинакова и подчиняется экспоненциальному закону распределения, то

Среднее время безотказной работы при раздельном резервировании и где,одинаковых элементах в системе

по заданной вероятности безотказной работы (ВБР) системы можно определить требуемую вероятность отдельного элемента. Сравним эффективность общего и раздельного (поэлементного) резервирования. Резервированная система состоит из одинаковых элементов. Если ВБР системы равна P_c(t), то ВБР отдельного элемента находится из формулы

где d – число последовательных групп элементов в системе, n – количество последовательных элементов в группе, m – число комплектов каждой группы.

При общем резервировании (d=1)

. при раздельном резервировании (d=n) . Если резервирование должно обеспечить заданную ВБР системы, то необходимое количество комплектов оборудованияm при числе резервируемых групп, равныхd должно быть равно при раздельном резервировании (d=n) При общем резервировании (d=1)

определим зависимость числа комплектов оборудования от числа групп, на которые разбивается система. Система состоит из 100 однотипных элементов, соединенных последовательно. Вероятность безотказной работы элементаP_i=0,9. Необходимо достичь ВБР системы, равную 0,99. Без резервирования ВБР системы равна - т.е. исчезающее мала. для достижения ВБР системы. При резервировании группами по 10 элементов требуется 30 комплектов. При общем резервировании количество оборудования достигает величины 10⁵. Таким образом, чем меньшая часть системы резервируется, как единое целое, тем меньше число последовательных групп системы. Зависимость числа параллельно соединенных элементов в группе от количества групп элементов показана на рис. 3.7. во всех случаях раздельное резервирование обеспечивает более высокую надежность, чем общее. Существуют четыре способа включения резерва: постоянное, замещением, скользящее и облегченное. Постоянным или нагруженным резервированием называется такое, при котором резервные элементы участвуют в функционировании объекта наряду с основными. Резервирование, при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного элемента, называется резервированием замещением или ненагруженным резервом. Система с ненагруженным резервом представляет собой систему с параллельным соединением элементов, в котором в каждый момент времени работает только один элемент. Если работающий элемент выходит из строя, то включается другой элемент. На рис. 3.8 показана структура системы с ненагруженным резервом или с резервированием замещением. Резервные элементы обозначаются 1, 2, …, m в порядке их включения. Полагают, что переключатель является безотказным. Все элементы имеют одинаковые интенсивности отказов λ. На рис. 3.9 изображена схема работы системы, состоящая из основного и резервного элементов. Возможны два события, соответствующие безотказной работе двухэлементной системы с резервированием замещением до момента времени t: 1. основной элемент работает время t; 2. основной элемент отказывает в момент τ<t, включается и продолжает работать резервный элемент. Эти события являются непересекающимися, образуют простейший поток. Вероятность безотказной работы системы равна сумме вероятностей данных событий и определяется по формуле Пуассона

где К – число отказов за время t. В случае трехэлементной системы

по аналогии запишем выражение вероятности безотказной работы системы с ненагруженным резервом в общем случае

Работа системы с резервированием замещением заканчивается, когда число отказавших элементов становится равным m+1. Среднее время безотказной работы системы

где T_o – среднее время безотказной работы основного элемента.

∆σς∆Резервирование замещением, при котором группа основных элементов объекта резервируется одним или несколькими резервным элементами, каждый из которых может заменить любой отказавший основной элемент в данной группе, называют скользящим резервированием. Скользящее резервирование применяют при наличии в аппаратуре одинаковых элементов, узлов, блоков. На рис. 3.10 изображена структура системы со скользящим резервированием

Ненагруженный резерв в любом случае более эффективен, чем нагруженный, т.к. резервные элементы не работают до выхода из строя основного элемента.

От момента включения элемента до момента, когда он становится работоспособным, проходит некоторое время, когда элемент разогревается. Если же условия эксплуатации не допускают перерыва в работе данной системы, применяют облегченный или недогруженный резерв. Сущность этого режима заключается в том, что резервный элемент до момента включения в работу находится в облегченном режиме, а после включения начинает работать в нормальном рабочем режиме. Элемент может отказать, находясь в нерабочем состоянии, но с меньшей вероятностью. При недогруженном состоянии резерва вероятность безотказной работы системы

Средняя наработка на отказ

где λ₀ – интенсивность отказа основного элемента, λ_И – интенсивность отказа резервного устройства до замещения,

, .

11. Построение геодезических сетей относительным способом. Особенности проектирования спутниковых геодезических сетей. Зависимые и независимые базовые линии. Режимы спутниковых измерений. Конфигурирование спутникового приемника. Контроль полевых измерений. Общие сведения по уравниванию спутниковых сетей.

Относительный метод. Как минимум 2 станции – определяется приращение координат (дифференциальный метод) либо пространственный вектор, соединяющий 2 пункта. Исключаются многие систематические ошибки за счет разности, это метод более точный.

Все высокоточные сети строятся этим методом, из замкнутых фигур, образованных независимыми базовыми линиями. Число пмевдонезависимях базовых линий равно числу всех приёмников в расстановке минус один. Однородность сети – это количество базовых линий сходящихся на каком-то пункте. На каждом пункте их должно быть примерно одинаково. Режимы наблюдений. 1. Статика (все точки сети снимаются в статике); 2.Быстрая статика (съёмочное обоснование); 3. Кинематика (съёмка); 4. Режим «стою-иду». В статике и быстрой статике перемещение осуществляется с выключенным приёмником. А в режиме кинематики либо её разновидностях (стою-иду, кинематика реального времени) – роверный приёмник не должен выключаться. В режиме кинематика погрешность всегда накапливается и разрывы не допустимы. Конфигурирование приёмника. Параметры: идентификатор точки, на которой мы стоим; дискретность (ч/з какой промежуток времени приёмник будет фиксировать разницу фаз); режим (статика, кинематика…); максимальный РДОР (т.е. плохие результаты автоматически отсекаются); высота антенны; маска по высоте. Контроль полевых измерений. 1.По продолжительности измерений (контроль м.б выполнен из сравнения компонент х,у,z, полученных в разных сеансах). 2. По невязкам замкнутых фигур, образованных базовыми линиями. Общие сведения по урав-ю сети. Геодезические сети обязательно должны содержать избыточные измерения. Они нужны для своевременного обнаружения и исправления некачественных величин и для оценки точности измерений. Обязательно выполнять уравнивание сети фиксируя только один(либо начальный либо исходный) пункт.