автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Анализ продуктивности отдельных вычислительных систем автоматического управления полетом методами стохатических сетей Петри

РГ6 од

і я аир газз АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ .

• ІНСТИТУТ' КІБЕРНЕТИКИ ІИ. В.И.ГЛУВКОВА

На правах рукопису

ХАРЛАЇКІН Ігор Анатолійович

УДК 519.бВ7.4.001.37!в29.733

АНАЛІЗ ПРОДУКТИВНОСТІ РОЗПОДІЛЕНИХ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ СИСТЕМ ЛБТОИАТИ'вЮГО КЕРУВАННЯ ПОЛЬОТОМ ЛЕТО ЛАКИ СТОІАСТИЧНИХ ПЕР» ПЕТРІ

Спеціальність: 03.13.13 - Обчислювальні нашими. комплекси.

системи та мережі

Автореферат дисертації на одовуття ученого ступеня кандидата технічних наук

Виїв 1993

Робота виконана в Київському.інститут; інженерів цивільної авіа-ці х на кафедрі "Автоматизовані*системи керування і пілотажно-навігаційні комплнксии. .

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

ТУНІК А.А. .

офіційні опоненти,- доктор технічних наук, професор

НІКІТІНА.І..

кандидат технічних наук ЗІНЧЕНКО В.П.

.Провідна організація: Київське державно конструкторське

боро "Луч"

Захист відбудеться ^ о 1993 р. о 1 1 годині на

засіданні . спеціалізованої ради Л 016.45.02 при інституті кібернетики імені В.И.Глуякова АН України за адресою:

252207. Київ—207. проспект Академіка Глувкова. 40.

З дисертацієо можна ознайомитися у' науково-технічному архіві інституту.

М.. оз>

Автореферат розіслано “ 1993 р.

Учений секретар • спеціалізованої ради

ГУКЕНКПС—СИЧЕВСЫШИ В.І.

Таблиця 2 семантичний опис УСИП, що приведена ка Мал.5

Позиції Сеішлтаса Перехода семашша

Р |. Р2 Термінал 1 (2) знаходиться в Виробіток запшу іа

стані виробітку аалиту та об- ОбМІН;

мін : ‘і- *і Паузі синхроніза-

р 3. р4 Тер-іінаду і (2) необхідна пе- ції, проадухсвуван-

редача,- іія каналу,-

Р 5- Р4 Пауза синхронізації аігриана: Ч- Терпікальна пауза;

Р Г. Рц Терміналі». пауза шір-ана,- і,. Початок передачі.

Р ч» почате*, відліку інтервалу пе- захват каналу,-

редачі ; 1 »• *і» Інтервал передачі

Рїї - Чг кллгць відліку інтервалу пере- Чі* *\г Леуедіча;

дачі; 1и> *)♦ Закінчення переда-

Р|5> 44 Початок передачі; чі, авілша ня ка-

Рі5- Чі Кідець перепачі; налу.

Р|7 Оіад каналу;

ЗО 40 Ху лане»/с

мовчання. Дані посилаються по шині біполярним послідовним кодом "Манчестер". якщо термінал здійснив передачу, то його наступна передача може початися тільки після закінчення всіх трьоу указаних інтервалів. Кожний термінал слідкує за завершенням цих трьох інтервалів сг юстійно.

Для даного прото- .

колу була розроблена УСМп-модель продуктивності, ідо описує взаємодію двох терміналів (Мал. 5). Семантичнь.і опис моделі приведено в таблиці 2. Потувність множини досяаних нар-кіровок склала величину 1.27. На Мал. б приведені одержані за допомогою цієї моделі залежності середнього часу затримки пакету від ехігної інтенсивності для чотирьох випадків довяини

пакету - 1000. 2000, 4000 та 8000 біт при швидкості передачі

канала - 1 Нбіт/еек (час передачі пакета т - 1, 2, 4, е мсек

відповідно). '

У висновку подані одержані у роботі результати: '

1. На базі методів СМП розроблена загальна методика аналізу продуктивності боргових розподілених обчислювальник систем 0 довільним характером доступу до загальних ресурсів, що дозволяє отримувати оцінки продуктивності як на етапі розробки, . так і в процесі експлуатації РОС.

2. Запропонована Формалізована процедура синтезу мережі Петрі із опису Функціонування мультипроцесорної системи.

3. Розроблена процедура побудови простору досяжних маркіровок. УСМП та аналізу поведінкових властивостей на його основі.

4. Представлена процедура обчислення стаціонарного розподілу імовірностей станів УСМП та розрахунку на їх основі показників продуктивності РОС.

Иал.б середній час доставг' пакту для протоколу идсн/зк

5. Проведений порівняльний аналіз продуктивності мультипроцесор-

них обчислювальних систем керування польотом безпілотного ЛА з метою вибору оптимальної архітектури з точки зору продуктивності. .

6. Здійснений аналіз продуктивності > (верифікація властивості прогресивності) протоколу МДКН/ЗК бортових МКІО. Одержані залежності среднього часу доставки пакету від вхідної інтенсивності та нормованої відносно тривалості передачі пакету средньої затримки від нормованої продуктивності' каналу.

7. Розроблений пакет прикладних програм аналізу продуктивності РОС методами СМП, написаний на мові ТурбоПаскаль для персональних комп'ютерів типу ІБМ РС. Він дозволяє вводити топологію та початкову маркіровку досліджуваної СЫП, будувати дерево дося-г.юсті, аналізувати основні властивості мережі, знаходити стаціонарні імовірності станів відповідного ланцюга Паркова, обчислювати потрібні показники продуктивності, а такої, виводити результати у вигляді графіків та таблиць.

'. Доведенні критичная характер залежності показників стійкості системи керування польотом від запізнення у видачі керуючих

»

сигналів длй серечньомагістрального літака.

9. Математичне, алгоритмічне, програмне забезпечення методу та результати порівняльного аналізу були •застосовані в Державному конструкторському бюро "Луч" (м.київ, ВО "Завод ім.Артема"), в учбовому процесі у Київському інституті інженерів цивільної авіації та при виконанні кількох госпдоговірних і дерясбюдасетних НДР, що засвідчується відповідними актами впровадження.

У додатках представлені Фрагменти разробленого автором па.,ету прикладних програм та акти впровадаення науково-дослідної роботи.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ В НАСТУПНИХ РОБОТАХ:

і. Туник А.А., харлашкин И.А. Моделирование производительности многопроцессорной системи с помощью сети массового обслуживания и стохастической сети Петри// сети связи и сети эвы как модели массового обслуяшвания: Мат. 7-ой Белорусской римней

школы-семинара по .еории ь іссовсго обслуживания.- Гродно, ян -варь-Фсвраль '991.- С.123-124.

2. Туник А.А.. Харлаюкин У.А. Оценка производительности

заданной мультипроцессорной системы управления летательным аппаратом методом обобщенных стохастических сетей Петри// *'исте-•ы управления, следящие приводы и гч элементы: Мат. семинара. НТЦ "ИнФормтехника". 2-', апр. 1991 г. Ы.: 1911,- С. 40-41.

3. Туник А.А., Харлашкин и.А. Алгоритм моделирования прои-

зводительности мультипроцессорной системы заданной архитектуры■ при помощи обобщённой стохастической сети Петри// Идентификация, измерение характеристик и имитация случайных сигналов: Лат.

Всесоюзной науч.-технич. конф-ции. - Новосибирск, 13-18 мая 1991Г.- С.216-217. '

4. Туник А.А., Харлашкин И.А. Анализ эффективности бортовых

вычислительных комплексов управления полетом Воздушного СУДПи.// методы управления системной эффективностью функционирования

электрифицированных и пилотавяо-гавигационных комплексов: ,;ат.

Всесоюзной науч.-технич. КОНф-ЦИИ,- Кигв.- КНИГА. 1991.- С.42-43.

5. Харлашкин И.А. Выбор оптимальной архитектуры многопро-

цессорной системы управления реального времени при заданном программном обеспечении// Распределённые микропроцессорные управляющие системы и локальные вычислительные сети: Мат. Всесоюзной науч.-технич. конф-ции, июнь 1991.- Томск: Изд-во Томского унта, 1991.- С.222-224. -

6. Харлашкин И.А.. Туиив А,А. Аналитич юкоа моделирование

производительности многопроцессорной системы управления заданной архитектуры// Соверши лствование эксплуатации к оп'<. ;шизация систем управления полётом и. навигаций ВС.- Киев: КИИГА, 19,'1.-

С.38-51. ' ,

• 7. Туник. А.А.. Харлашкин И.А. Формализованный метод оценки

производительности коммуникационных сетей мультипроцессорных вычислительных систем реального времени// Управляющие системы и маиинц (УСиМ).- N: 3/4, 1992.”- С.83-89.

8. Харлашкин И.А. Оценка эффективности бортовых распределенных вычислительных сетей систем цифрового управления ПОЛёТ(:Ч самолёта// кибернетика и вычислительная техника.- *993.- Вып.97: Дискретные системы управления.- С.65-71.