автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Способ и устройство для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале



На правах рукописи УДК 681.3

БЕЛОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОБЗОРА ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТЫ В МОБИЛЬНОМ ГЕОИНФОРМАЦИОННОМ ТЕРМИНАЛЕ

Специальность 05.13.05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КУРСК - 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Курский университет» на кафедре «Программное техники»

государственный технический обеспечение вычислительной

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Атакшцев О.И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Лопин В.Н.

кандидат технических наук Леонов Е.И.

Ведущая организация: Орловский государственный технический университет

Защита состоится 27 декабря 2005 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.105.02 при Курском государственном техническом университете по адресу: 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94 (конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан 26 ноября 2005 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 305040, Курск, ул.50 лет Октября, 94, КГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.105.02

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук

Ш^с-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время одним из перспективных направлений создания автоматизиррвадных систем управления различного звена в РФ и наиболее развитых странах мира является внедрение распределенных геоинформационных систем (РГИС), объединяющих на единой картографической основе разнородные данные и знания об управляемых объектах, а также позволяющих решать широкий комплекс задач визуализации, обработки, хранения и передачи больших массивов геопространственных данных на основе современных информационных технологий.

Современный этап развития РГИС характеризуется преимущественным использованием стационарных аппаратно-программных комплексов и средств на базе высокопроизводительных вычислительных систем, интегрированных в рамках решаемых задач со спутниковыми системами определения координат, перспективными системами, реализующими клиент-серверные, продукционные, многоагентные, нейросетевые технологии обработки и представления разнородных координатно-привязанных данных и сложноструктурированных знаний. В то же время, в последние годы, при развитии соответствующих технологий, связанных в первую очередь с созданием портативных компьютеров и средств отображения геоинформационных данных, наблюдается существенный (более 100% в год) рост числа используемых мобильных геоинформационных терминалов (МГТ)

Перевод терминального оборудования РГИС на мобильную портативную платформу определяет необходимость решения широкого класса задач, связанных с оперативным отображением геопространственной информации при динамичном изменении местоположения контролируемых объектов и мобильного терминального оборудования, быстрым изменением ориентации терминала в пространстве, реализации технологии центрального обзора, динамичной подкачкой визуализируемой информации, реализации перспективных протоколов передачи и хранения разнородных геопространсвенных данных, в перспективе, включая высококачественные мультимедийные данные, при гораздо более жестких ресурсных (аппаратных, программных) ограничениях по сравнению со стационарными комплексами

При этом одним из наиболее жестких требований при создании МГТ РГИС является необходимость решения задачи оперативного отображения геопространственной информации при динамичном изменении местоположения контролируемых объектов и мобильного терминального оборудования и ориентации терминала в пространстве. Известные способы решения данной задачи, ориентированные на использование высокопроизводительных стационарных систем, акселераторов обработки и визуализации геоинформационных данных, при переносе их на мобильную

РГИС.

РГИС.

портативную платформу не обеспечивают решение большинства задач оперативного отображения геопространственой информации в МГТ РГИС.

При этом возникает объективное противоречие меэвду необходимостью решения задачи оперативного отображения геопространственной информации в МГТ РГИС при жестких ограничениях на аппаратно-программные ресурсы и возможностями существующих методов и устройств.

Разрешение данного противоречия возможно при создании адекватного современным условиям эксплуатации 1 «обильных геоинформационных терминалов способа и устройства дйя формирования изображения центрального обзора электронной карты, что является важной научно-технической задачей.

Диссертационная работа ' выполнена при финансовой поддержке Минобразования РФ по гранту №А03-3.16-54 «Исследование научно-технических путей построения Многофункциональных цифровых оконечных терминалов для распределенных геоинформационных систем».

Объектом исследования является мобильный терминал распределенных геоинформационных систем.

Предмет исследования— способ формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

Цель исследования: повышение оперативности формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

Основными задачами диссертационного исследования являются:

1. Анализ научно-технических предпосылок решения задачи повышения оперативности формирования изображения центрального обзора электронной карты на мобильном геоинформационном терминале. Постановка задачи и выбор направлений исследования.

2. Разработка метода расчета параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты и математической модели процесса буферизации для формирования изображения центрального об.ора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

3. Разработка способа формирования изобргжения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационно,! терминале.

4. Разработка структурно-функциональной организации устройства для формирования изображения центрального обзор1 электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

Научная новизна работы:

1. Разработан метод расчета аппаратно-зависимкх параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты по взаимосвязанному исходному набору параметров отображаемой на экране прямоугольной области карты, параметров дисплея и видеопамяти МГТ, позволяющий топологически плотно заполнять буфер регенерации изображения, исключив необходимость динамичного решения задач отсечения в МГТ.

j " •.' iS ' ■ . " » •

» Ai 1 ' ntt^ili* # »« i> ■

2. В рамках теории дифференциальных игр в совмещенном пространстве с метриками Евклида и Минковского разработана математическая модель процесса буферизации, позволяющая в зависимости от основных параметров решаемой прикладной задачи и динамики процессов отображения в МГТ геоинформационных данных рассчитать минимальную требуемую скорость заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти, определить сегменты для передачи в буферы и распределить интервал времени, выделенный для буферизации, между двумя процессами заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти.

3. Разработан способ формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале с априорной сегментацией, позволяющий выполнить на МГТ непрерывное отображение электронной карты в режиме центрального обзора при одновременном выполнении операций переноса, поворота и дискретного, ограниченного по величине масштабирования в процессе динамического пополнения изображения карты новыми фрагментами.

Практическая ценность.

Разработана структурно-функциональная схема устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале. Она доведена до уровня инженерных решений в виде принципиальных схем, позволяющих создавать' устройства для формирования изображений центрального обзора электронной карты в МГТ для решения задач ориентации в условиях чрезвычайных ситуаций, охраны порядка, окружающей среды, экономической деятельности.""

Методы исследования основаны на методах теории формальных грамматик, машинной графики, дифференциальных игр преследования, проектирования ЭВМ.

Реализация и внедрение. Результаты диссертации используются в учебном процессе Курского государственного технического университета и внедрены в в/ч 25714.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на международных и российских конференциях: «Распознавание - 2003, 2005» (г. Курск, 2003, 2005 гг.), «Медико-экологические информационные технологии -2004, 2005» (г. Курск, 2004, 2005 гг.), «Искусственный интеллект в XXI веке» (г. Пенза, 2003 г.), «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике - КЛИН 2004, 2005» (г. Ульяновск, 2004, 2005 гг.), «Ломоносов 2004» (г. Москва, 2004 г.), «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов» (г. Пенза, 2005 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах, в том числе в 6 статьях, 4 из которых в журналах, рекомендованных ВАК.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателем проведен анализ особенностей организации модели данных в геоинформационных системах [1,2] и предложены структурно-

лингвистическое описание геоинформационных данных в формате [3, 4], алгоритмы обработки геоинформационных данных [5, 7], способ формирования изображения с априорной сегментацией для отображения электронной карты в режиме центрального обзора [10].

На защиту выносятся:

1. Метод расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты, по взаимосвязанному исходному набору параметров отображаемой на экране прямоугольной области карты, параметров дисплея и видеопамяти МГТ.

2. Математическая модель процесса буферизации в совмещенном пространстве с метриками Евклида и Минковского, позволяющая рассчитать минимальную требуемую скорость заполнения буферов видеопамяти, определить сегменты для передачи в буферы и распределить интервал времени, выделенный для процесса буферизации, между двумя процессами заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти.

3. Способ формирования изображения с априорной сегментацией для непрерывного отображения электронной карты в режиме центрального обзора при выполнении поворота, переноса и масштабирования изображения.

4. Структурно-функциональная организация устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в МГТ, на основе способа формирования изображенш с априорной сегментацией.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 175 страниц, включая 37 рисунков, 14 таблиц, список литературы состоит из 114 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования, научная новизна, практическая ценность и краткое содержание работы.

В первом разделе проведен анализ существующих способов и устройств для повышения оперативности формирования изображения центрального обзора электронной карты.

Выявлено, что сложность повышения оперативности формирования изображения центрального обзора обусловлена в первую очередь тем, что при реализации существующих способов формирования изображений возникает необходимость постоянного решения задач отсечения пространственных объектов, характеризуемых высокой вычислительной сложностью. Кроме того, быстрое изменение положения терминала в пространстве требует при ориентации решения задачи поворота изображения на произвольный угол. Эта задача в современных мобильных вычислительных средствах для растровых изображений решается программным способом и при требовании постоянного ее выполнения существенно снижает производительность всей системы.

Данные факты обуславливают необходимость разработки нового способа формирования изображения центрального обзора электронной карты в МГТ, ориентированного на снижение доли задач отсечения в общем числе задач, решаемых терминалом и возможности аппаратной реализации аффинных преобразований растровых изображений, включая поворот изображения на произвольный угол.

Во втором разделе для топологически плотного заполнения буфера регенерации изображения разработан метод расчета аппаратяо-зависимых параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты, по взаимосвязанному исходному набору параметров отображаемой на экране прямоугольной области карты, параметров дисплея и видеопамяти МГТ.

Разработана математическая модель процесса буферизации, позволяющая рассчитать минимальную требуемую скорость Заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти, определить сегменты для передачи в буферы и распределить интервал времени, выделенный для буферизации, между двумя процессами заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти. В модели учитываются основные параметры решаемой прикладной задачи и динамики процессов отображения электронной карты в МГТ.

Набор взаимосвязанных исходных параметров для расчета параметров разбиения цифровой карты состоит из: xd - количества пикселей в разрешении дисплея по горизонтали, yd - количества пикселей в разрешении дисплея по вертикали, mztn- граничного значения масштаба уменьшения изображения карты, d - длины диагонали отображаемой на экране прямоугольной области карты, VMх- количества ячеек в видеопамяти по горизонтали, VMy - количества ячеек в видеопамяти по вертикали.

Параметрами разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты являются значения ширины и высоты сегмента, рассчитываемые в пикселях для растровой и километрах для векторной карты. Ширина четных () и нечетных () сегментов при их нумерации с нуля из левого верхнего угла цифровой растровой карты определяется по формулам

Здесь

(1)

( УМ

wï — V\A — п * ftnnA---

(2)

(3)

где

VMx-d

а. =---;

2

floor{x) - функция, вычисляющая наибольшее целое, меньшее х ;

сеИ(х) - функция, вычисляющая наи«Меньшее целое, большее х.

Значение аг в пикселях определяет ширину вертикального буфера видеопамяти. Аналогичным образом определяется высота для четного и нечетного сегментов, но с использованием значения УМу и значения ау, которое определяет высоту горизонтального буфера видеопамяти в пикселях. Расчет для сегментов векторной карты ведется с учетом масштаба разрешения изображения тш, имеющего размерность (пиксель/мм) и ттар, являющегося

одним из масштабов электронной векторной карты.

Математическая модель процесса буферизации основана на теории дифференциальных игр преследования и отличается тем, что в декартовой системе координат двумерного евклидова пространства совместно рассматриваются движение точки местонахождения объекта в метрическом пространстве Евклида и движение точки буферизации в метрическом пространстве Минковского.

В метрических пространствах Минковского /„ расстояние рп между точками М(х,у) и определяется по формуле

В математической модели буферизации рассматривается движение точки буферизации в метрическом пространстве Минковского 1Х (пространство буферизации), в котором расстояние определяется по формуле (6).

Значение абсциссы точки буферизации в пространстве буферизации определяет количество пикселей, переданных в вертикальный буфер, а значение ординаты - определяет количество пикселей, переданных в горизонтальный буфер.

Для управления процессом буферизации введено понятие совмещенного пространства буферизации ЕВ, в котором осуществляется совместное рассмотрение движения точки местонахождения и точки буферизации. Система координат ЕВ - левая и ориентирована осью ординат вниз по требованиям машинной графики. Центр систем,! координат может находится во множестве базовых положений, координаты юторых отличаются по оси X на величину а.,, а по оси У на величину ау. Зтчения ± ах, ±ау определяют относительно

центра координат четыре квадранта, которые называются квадрантами буферизации и нумеруются против часовой стрелки, начиная с левого нижнего.

Совместное рассмотрение движений осуществляется на основе коэффициентов подобия т'х и п/у, определяющихся отношением объемов вертикального Уь и горизонтального Нь буферов к длинам сторон квадранта буферизации в пикселях. Метрика Минковского в ЕВ

(5)

При п = 1 расстояние определяется по формуле

Р1{М,К) = \х-хЩу-у\\.

(6)

р,еЬ=т'х\х'-х\ + т'у\У-у\

(7)

где

(х,у), (х\у) - координаты двух точек в метрическом пространстве Минковского.

На рис. 1а приведено пространство ЕВ в первом квадранте буферизации симметрично отображенном относительно оси х. Геометрическим местом возможного положения точек местонахождения при движении из начала координат являются четверти окружностей, а для точек буферизации - прямые линии, являющиеся сторонами ромбов.

Рис. 1 Пространство модели процесса буферизации

На основе модели определен критерий правильной буферизации, согласно которому точка буферизации должна коснуться границы квадранта не позднее точки местонахождения. Использование данного критерия и кривых Аполлония позволило рассчитать минимальную теоретическую скорость буферизации из условия касания кривой Аполлония границ квадранта в зависимости от максимальной скорости движения точки местонахождения (рис. 16).

Для расчета минимальной скорости буферизации при движении точки буферизации внутри квадранта буферизации в модели учтено, что точка местонахождения (рис. 1а), двигаясь с постоянной максимальной скоростью V, за время А(£ определения своих новых координат удалится от своего предыдущего положения А на расстояние е и будет находиться в точке В.

Данное техническое ограничение положено в основу стратегии преследования точкой буферизации точки местонахождения, согласно которой точка буферизации, двигаясь с постоянной скоростью , переходит из своего

текущего положения А в текущее положение точки местонахождения В за время Это значит, что расстояние между точками будет всегда не больше

е. Когда точка буферизации переместится из точки А в точку В, точка местонахождения переместится из В в С.

В ЕВ имеются две предварительные, верхняя и правая границы, которые отстоят от границ квадранта на расстоянии е. Когда точка буферизации достигает предварительной границы (точки Б, Р), соответствующий буфер должен бьггь заполнен. В это время точка местонахождения достигает границ смены базового положения для использования нового буфера (точки Е, в). Это является критерием правильной буферизации для расчета минимальной скорости буферизации при движении точки буферизации внутри квадранта буферизации. Определено, что критерий будет выполняться, если окружность точек местонахождения с радиусом е с центром в начале координат будет касаться отрезка точек буферизации. Использование данного критерия и условий его выполнения позволило определить минимальную скорость буферизации внутри квадранта буферизации.

В соответствии с моделью процесса буферизации при выходе точки местонахождения за границы интервала [~ах,+ах] по оси X или за границы интервала \-ау,+ау\ по оси У происходит перенос центра координат

пространства ЕВ в новое базовое положение со смещениями соответственно на величины (±аж) и (±ау). С учетом этого обстоятельства минимальная скорость буферизации должна определяться на основании формулы

УЬи/ = тах^у ■ ^т'х2+т'у2, V • (УМ у + ау)^, (8)

где первый операнд - это минимальная скорость буферизации внутри квадранта буферизации, а второй операнд - минимальная скорость буферизации при переходе в новое базовое положение.

Скорость У6цу позволяет определить требования к быстродействии процедуры буферизации.

Использование модели процесса буферизации позволяет определять сегменты, предназначенные для передачи в буферы в зависимости от того, в каком из четырех квадрантов буферизации располагается точка местонахождения.

Использование модели позволяет определить интервал времени, выделяемый для заполнения горизонтального и вертикального буфера в течение интервала А1е, выделенного операционной системой на буферизацию. Расчет осуществляется на основании разности значений координат точки местонахождения и координат точки буферизации, приведенных к первому квадранту буферизации.

В третьем разделе на основании разработанных во втором разделе метода расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты и математической модели буферизации разработан способ для формирования изображения центрального обзора электронной карты в МГТ. Данный способ позволяет реализовать в МГГ непрерывное отображение электронной карты в режиме центрального обзора (при

постоянном положении точки местонахождения в центре экрана) при одновременном выполнении операций переноса, поворота и дискретного, ограниченного по величине масштабирования в процессе динамического пополнения изображения карты новыми фрагментами. Особенностью способа является то, что при его реализации снижается требование к производительности центрального процессора МГТ.

Ниже представлены этапы реализации способа.

Этап 1.1. Выполнение этапа осуществляется до начала функционирования МГТ в режиме формирования изображения карты. На этом этапе выполняется расчет параметров разбиения цифровой карты в соответствии с разработанным во втором разделе диссертации методом расчета параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты.

Этап 1.2. Выполнение этапа осуществляется до начала функционирования МГТ в режиме формирования изображения карты и заключается в распределении объектов и их частей по сегментам цифровой карты, определенным на этапе 1.1.

Решение задачи распределения объектов и частей объектов по сегментам цифровой карты реализовано в рамках структурно-лингвистического подхода к обработке геоинформационных данных. Разработана метаграмматика MG^

для грамматического разбора векторного обменного геоинформационного формата SXF, включающая в себя программные регулярные грамматики, связанные между собой РР (продукция - продукция) правилами согласования.

Этап 1.3. Выполнение этапа осуществляется до начала функционирования МГТ в режиме формирования изображения карты и заключается в передаче сегментированной карты по каналам связи, что реализуется традиционными способами.

Этап 2. Выполнение этапа может осуществляться как до начала функционирования МГТ в режиме формирования изображения карты, так и во время формирования изображения карты. Он состоит в преобразовании сегментированной цифровой карты из формата хранения и передачи данных во внутреннюю форму представления. Этап реализован в рамках структурно-лингвистического подхода к обработке геоинформационных данных.

Этап 3. Этап выполняется в режиме формирования изображения карты, и осуществляется постоянно, и предназначен для определения новых сегментов, которые требуется передать в горизонтальный и вертикальный буферы. При реализации этапа используется математическая модель процесса буферизации, на основании которой вычисляются индексы сегментов i,j, определяемые в зависимости от индексов базового положения к и I, и положения точки местонахождения в одном из четырех квадрантов буферизации. На рис. 4 показано положение точки местонахождения в третьем квадранте буферизации для к = 4 ч / = 6, из которого следует, что в горизонтальный буфер должны передаваться сегменты, примыкающие к образу видеопамяти на карте сверху, включая левый угловой сегмент, а в вертикальный - примыкающие слева.

*Х

Рис. 2 Тороидальная адресация видеопамяти

Для исключения пересылок блоков пикселей при достижении адресных границ видеопамяти, которые на рис.2 представлены в виде прямоугольника Я/, на данном этапе применяется тороидальная адресация для изменения положения горизонтального и вертикального буферов в видеопамяти. При касании сторон квадрата/?0, в котором происходят поворот и масштабирование изображения карты, сторон прямоугольника /?7, или, что аналогично, при касании точки местонахождения стороны прямоугольника буферизации в системе координат ЛГГ,УГ, начальные адреса левых верхних углов горизонтального и вертикального буферов изменяются на величины ± ах „ ± ау

в зависимости от того, какой стороны или угла коснулась точка местоположения. При этом изменения адресов происходит по кольцевому принципу в обоих направлениях, что приводит к тороидальной адресации.

Выполнение этапа включает в себя, дополнительно к определению сегментов, задачу распределения интервала времени , в течение которого определяются новые координаты точки местонахождения, на интервалы для заполнения горизонтального и вертикальных буферов. Данная задача решена с

использованием разработанной во втором разделе диссертации математической модели процесса буферизации. Точка местонахождения в прямоугольнике

буферизации с системой координат ХГ,УГ в пространстве ЕВ имеет координаты (хг,уг), а точка буферизации координаты (хЬг,уЬг), которые рассчитываются по значениям хь(1), представляющим количество

заполненных пикселей в вертикальном и горизонтальном буферах.

Интервал времени, выделяемый для заполнения горизонтального и вертикального буфера в течение интервала А1е определяется на основании разности значений координат точки местонахождения, приведенных к первому квадранту, и точки буферизации

Ахь=\хгЦ + А1е)\-хЬг(1), (9)

Ауь=\уЛ' + *Л-Уьг«)- 0°)

Если условия незаполненности вертикального и горизонтального буферов представить как

РУЬ» хь(()<Уь, (11)

РНЬ^ уьЦ)<Нь, то для вертикального буфера этот интервал

, если Ахь > 0 л Ауь > 0 л РУЬ,

Ахь + Ауь

А1дх =Ш£, если Ахь <0лРУЬ, . (12)

О, если Ахь < 0 л Ауь > 0 л РНЬ V РУЬ,

По сходной формуле рассчитывается интервал А!^ для горизонтального буфера.

Этап 4. Выполнение этапа в режиме формирования изображения карты осуществляется постоянно и требуется для реализации аффинных преобразований над растровым изображением. Отличительной особенностью данного этапа является то, что он выполняется аппаратно, на основе функциональной адресации видеопамяти в ее адресной системе координат АУМх,АУМу, в соответствии с выполняемым аффинным преобразованием,

синхронно с отображением точек растра на дисплее в системе координат дисплея (рис.2). При этом функциональная адресация видеопамяти и

интерполяция осуществляются в процессе считывания информации из видеопамяти и передачи ее в дисплей, что позволяет избежать перезаписи преобразованного изображения в видеопамяти.

В четвертом разделе для реализации способа формирования изображения с априорной сегментацией разработана структурно-функциональная схема устройства (рис. 3), которая состоит из: микропроцессора (МП), блока глобальной системы позиционирования (БГСП), электронного компаса (ЭК), контроллеров памяти (КП)), контроллера прямого доступа к памяти (КПДП), контроллера дисплея (КД), жидкокристаллического

дисплея (ЖКД), отличающаяся тем, что в нее введен блок функциональной адресации (БФА) слоем видеопамяти карты (СВПК). Данные передаются по шинам: данных (ШД), данных видеопамяти (ШДП), данных видеопамяти карты (ШДПК). Адреса передаются по шинам: адреса (ША), адреса видеопамяти (ШАП), адреса видеопамяти карты (ШАГГК). Управляющие сигналы передаются по шинам: управления (ШУ), управления видеопамятью (ШУП), управления видеопамятью карты (ШУПК). Синхросигналы передаются по шине (ШС).

На рис. 4 представлена структурная схема блока функциональной адресации слоя видеопамяти карты, который состоит из регистров данных (РГД) для координат X и Y, формирователей адресов по координатам X и У: кадра (ФАК), строки (ФАС), пикселя (ФАП). Формирователи адресов кадра ФАК вычисляют координаты левого верхнего угла кадра изображения Axd, Ayd в зависимости от дирекционного угла а, масштаба изображения mzm и изменений в положении точки местонахождения А*¡р, Ау1р. Вычисленные значения Axd, Ayd передаются по кадровому синхроимпульсу Vsync в формирователи адресов строк ФАК, которые в зависимости от а, т2т, Axd, Ayd вычисляют координаты Axs, Ays начала очередной строки.

Рис. 3 Устройство формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном reo информационном терминале

Вычисленные значения Axs, Ays передаются по строчному синхроимпульсу Hsync в формирователи адресов пикселей ФАП, которые в зависимости от а, т^, Axd, Ayd вычисляют координатыАхр, Аур пикселей в очередной строке и по синхроимпульсу пикселя Deik передают их в контроллер памяти КД. В конечном итоге пиксели выбираются из слоя видеопамяти карты СВПК и передаются в контроллер дисплея КД в режиме тороидальной адресации, совмещенной с аффинными преобразованиями и интерполяцией по методу ближайшего соседа.

Рис. 4 Блок функциональной адресации (БФА)

На рис. 5 представлена функциональная схема формирователя адреса X, которая состоит из: постоянного запоминающего устройства (ROM), сдвигового регистра (RG арифметико - логического устройства (ALU), двухвходового регистра хранения вычисленных значений (RG). В ПЗУ хранятся вычисленные заранее значения косинусных приращений, используемые при выполнении операции поворота. На основе регистра сдвига происходит операция масштабирования. Способность АЛУ выполнять операции сложения и вычитания по модулю, определяемому его разрядностью, позволяет выполнять тороидальную адресацию. Тактовые сигналы записи С и CP информации в регистры вырабатываются схемой управления, входящей в состав ФАП.

Экспериментальная проверка достоверности способа формирования изображения с априорной сегментацией при выполнении аффинных преобразований подтверждена результатами программного тестирования.

Экспериментальная проверка правильности функционирования БФА, когда в устройстве (рис. 5) используется цветной ЖКД с разрешением 480x640 и глубиной цвета 24 бита, была проведена в результате схемотехнического проектирования и моделирования в системе ORCAD 9.2.

В результате проведенных экспериментов было установлено, что применение способа формирования изображения с априорной сегментацией и устройства для его реализации увеличивает объем файла, в которым хранится карта, в 1.03-1.37 раза, аппаратные затраты увеличиваются от 0,4% до 1,7%, при этом оперативность формирования изображения центрального обзора повышается от 1.5 до 2.6 раза.

Рис.5 Формирователь адреса X пикселя (ФАП)

В заключении обобщаются основные теоретические и практические результаты, полученные в диссертационной работе.

В приложениях содержатся тексты программных модулей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе решена важная научно-техническая задача создания способа и устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

В рамках проведенных исследований в диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Разработан метод расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты, позволяющий топологически плотно заполнять буфер регенерации изображения, исключив необходимость динамичного решения задач отсечения в МГТ.

2. В рамках теории дифференциальных игр в совмещенном пространстве с метриками Евклида и Минковского разработана математическая модель процесса буферизации, позволяющая в зависимости от основных параметров решаемой прикладной задачи и динамики процессов отображения в МГТ геоинформационных данных рассчитать минимальную требуемую скорость заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти, определить сегменты для передачи в буферы и распределить интервал времени,

выделенный для буферизации, между двумя процессами заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти.

3. Разработан способ формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале с априорной сегментацией, позволяющий выполнить на МГТ непрерывное отображение электронной карты в режиме центрального обзора при одновременном выполнении операций переноса, поворота и дискретного, ограниченного по величине масштабирования в процессе динамического пополнения изображения карты новыми фрагментами.

4. Разработана структурно-функциональная схема устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале. Проведены экспериментальные исследования работы устройства, подтверждающие эффективность его функционирования в реальных условиях. Результаты сравнительного анализа свидетельствуют о повышении оперативности формирования изображения центрального обзора в МГТ по сравнению с известными устройствами в 1,5 -2,6 раза.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Атакищев, О.И. Особенности организации модели данных в геоинформационных системах [Текст] / О.И. Атакищев, М.В. Белов, И.С. Захаров, Б.М. Клюйков // Телекоммуникации. 2003. №10. - С. 19-22.

2. Белов, М.В. Особенности применения языка искусственного интеллекта Пролог для описания метаграмматических алгоритмов распознавания данных в ГИС [Текст] / М.В. Белов // Сб. материалов Всероссийской научно-технической конференции «Искусственный интеллект в XXI веке». Пенза, 2003. - С. 41-43.

3. Атакищев, О.И. Модель данных многофункционального цифрового оконечного терминала ГИС [Текст] / О.И. Атакищев, М.В. Белов, B.C. Титов И Сборник материалов 6-й Международной конференции «Распознавание 2003». Курск, 2003. - С. 191-192.

4. Атакищев, О.И. Применение структурно-лингвистических методов для обработки векторных геоинформационных данных в формате SXF [Текст] / О.И. Атакищев, М.В. Белов, С.Г. Емельянов, A.B. Новиков // Телекоммуникации. - 2004. - №1. - С. 6-10.

5. Атакищев, О.И. Структурно-лингвистическое описание геоинформационных данных в формате SXF [Текст] / О.И. Атакищев, М.В. Белов // Известия Курск.гос.техн.ун-та. - 2004. - №2 (13). - С. 89-92.

6. Атакищев, О.И. Особенности параллельной асинхронной обработки данных в распределенных ГИС [Текст] / О.И. Атакищев, М.В. Белов, И.С. Захаров, A.B. Николаев // Телекоммуникации. - 2004. - №.10 - С. 2-5.

7. Белов, М.В. Метаграмматика для структурно-лингвистической обработки геоинформационных данных в формате SXF [Текст] / М.В. Белов // Сборник материалов Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов 2004». Москва, 2004. - С. 3-4.

8. Белов, M.B. Анализ структурной сложности метаграмматики для обработки геоинформационных данных в формате SXF [Текст] / М.В. Белов // Сборник материалов Международной конференции «Континуальные алгебраические логики, вычисления и нейроинформатика в науке и технике -Клин-2004».: В 7 т. - Ульяновск, 2004. - Т.З. - С. 33.

9. Белов, М.В. Применение структурно-лингвистического метода обработки данных для построения картографических образов в распределенных ГИС [Текст] / М.В.Белов // Сборник материалов 7 МНТК «Медико-экологические информационные технологии». - Курск, 2004. - С. 104-106.

10. Атакищев, О.И.Трехуровневая объектно-ориентированная модель организации параллельных асинхронных вычислительных процессов в ГИС [Текст] / О.И Атакищев, Т.М. Белова, М.В Белов // Известия Курск.гос.техн.ун-та. - 2004. - №2 (13). - С.67-72.

11. Белов, М.В. Топология разбиения цифровой карты местности на диапазоны для построения электронной карты в реальном масштабе времени [Текст] / М.В. Белов // Сборник материалов Международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике - КЛИН -2005».: В 4 т. - Ульяновск, 2005. - Т.2. - С. 12-13.

12. Белов, М.В. Особенности современного этапа развития терминального оборудования распределенных ГИС [Текст] / М.В. Белов // Сборник материалов 8 МНТК «Медико-экологические информационные технологии». Курск. - 2005. -С. 153-155.

13. Белов, A.B. Особенности визуализации цифровых карт местности на мобильном терминальном оборудовании распределенных ГИС [Текст] / A.B. Белов, М.В. Белов // Сборник материалов 7 международной конференции «Распознавание 2005». Курск, 2005. - С. 170-171.

14. Белов, М.В. Способ визуализации геопространственных данных на мобильном терминальном оборудовании распределенных ГИС [Текст] / М.В. Белов // Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов: Сборник материалов III Всероссийской научно-технической конференции. - Пенза. - 2005. - С. 44-47.

15. Белов, М.В. Топологическое разбиение цифровой карты для визуализации на мобильном терминальном оборудовании распределенных ГИС [Текст] / М.В. Белов // Телекоммуникации. - 2005. - №9. - С. 19-24.

ИД№ 06430 от 10.12.01 Подписано в печать 25.11.2005. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказу .

Курский государственный технический университет. Издательско-полиграфический центр Курского государственного технического университета. 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

Соискатель

»25048

РНБ Русский фонд

2006-4 28997

Введение.

1. Анализ способов и устройств для формирования изображения электронной карты в мобильных геоинформационных терминалах.

1.1 Особенности современного этапа развития терминального оборудования распределенных ГИС.

1.2 Способы формирования изображения электронной карты.

2. Метод расчета параметров разбиения цифровой карты на сегменты и математическая модель процесса буферизации.

2.1 Обоснование метода расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на сегменты.

2.2 Метод расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на сегменты.

2.3 Математическая модель процесса буферизации.

2.3.1 Процесс буферизации информации, передаваемой в видеопамять

2.3.2 Метрические пространства, используемые в модели процесса буферизации.

2.3.3 Совмещение метрических пространств.

2.3.4 Варианты определения минимальной скорости буферизации внутри квадранта буферизации.

2.3.5 Определение минимальной теоретической скорости буферизации внутри квадранта буферизации с использованием кривых Аполлония.

2.3.6 Минимальная скорость буферизации при смене базовых положения

2.3.7 Влияние на минимальную скорость буферизации параметров сегментации.

3. Способ формирования изображения центрального обзора электронной карты с априорной сегментацией в мобильном геоинформационном терминале.

3.1 Вычисление параметров разбиения цифровой карты на сегменты.

3.2 Структурно-лингвистическая обработка геоинформационных данных в формате SXF.

3.2.1 Метаграмматика для обработки геоинформационных данных в формате SXF.

3.2.2 Синтаксический анализ заголовка файла.

3.2.3 Синтаксический анализ паспорта данных.

3.2.4 Синтаксический анализ данных об объектах карты.

3.2.5 Синтаксический анализ описания объектов карты.

3.2.6 Синтаксический анализ блока координат объекта.

3.2.7 Синтаксический анализ блока семантики объекта.

3.3 Формирование изображения электронной карты.

3.3.1 Расчет параметров начального базового положения.

3.3.2 Расчет параметров начального положения буферов и начальное заполнение видеопамяти и буферов.

3.3.3 Расчет параметров нового базового положения.

3.3.4 Расчет параметров нового положения буферов.

3.3.5 Определение сегментов буферизации.

3.3.6 Процедура управления процессом буферизации.

3.3.7 Регенерация растрового изображения.

3.4 Анализ влияния разбиения цифровой карты на сегменты на объем хранимых данных.

4. Структурно-функциональная организация устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

4.1 Устройство для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

4.2 Блок функциональной адресации.

4.2.1 Структурная схема блока функциональной адресации.

4.2.2 Определение разрядности данных формирователей адресов.

4.2.3 Функциональная схема формирователя адреса пикселя.

4.2.4 Функциональная схема формирователя адреса строки.

4.2.5 Функциональная схема формирователя адреса кадра.

4.3 Схемотехническое проектирование и моделирование работы блока функциональной адресации.

4.3.1 Принципиальные электрические схемы блока функциональной адресации.

4.3.2 Схемотехнические затраты для блока функциональной адресации

4.4 Сравнительный анализ оперативности формирования изображения центрального обзора электронных карт.

4.4.1 Оперативность заполнения буферов для растровых карт.

4.4.2 Оперативность заполнения буферов для векторных карт.

4.4.3 Оперативность формирования изображения при изменении положения и ориентации терминала.

4.4.4 Оценка применения способа формирования изображения с априорной сегментацией для растровой и векторной форм представления.

Актуальность работы. В настоящее время одним из перспективных направлений создания автоматизированных систем управления различного звена в РФ и наиболее развитых странах мира является внедрение распределенных геоинформационных систем (РГИС), объединяющих на единой картографической основе разнородные данные и знания об управляемых объектах, а также позволяющих решать широкий комплекс задач визуализации, обработки, хранения и передачи больших массивов геопространственных данных на основе современных информационных технологий.

Современный этап развития РГИС характеризуется преимущественным использованием стационарных аппаратно-программных комплексов и средств на базе высокопроизводительных вычислительных систем, интегрированных в рамках решаемых задач со спутниковыми системами определения координат, перспективными системами, реализующими клиент-серверные, продукционные, многоагентные, нейросетевые технологии обработки и представления разнородных координатно-привязанных данных и сложноструктурированных знаний. В то же время, в последние годы, при развитии соответствующих технологий, связанных в первую очередь с созданием портативных компьютеров и средств отображения геоинформационных данных, наблюдается существенный (более 100% в год) рост числа используемых мобильных геоинформационных терминалов (МГТ) РГИС.

Перевод терминального оборудования РГИС на мобильную портативную платформу определяет необходимость решения широкого класса задач, связанных с оперативным отображением геопространственной информации при динамичном изменении местоположения контролируемых объектов и мобильного терминального оборудования, быстрым изменением ориентации терминала в пространстве, реализации технологии центрального обзора, динамичной подкачкой визуализируемой информации, реализации перспективных протоколов передачи и хранения разнородных геопространсвенных данных, в перспективе, включая высококачественные мультимедийные данные, при гораздо более жестких ресурсных (аппаратных, программных) ограничениях по сравнению со стационарными комплексами РГИС.

При этом одним из наиболее жестких требований при создании МГТ РГИС является необходимость решения задачи оперативного отображения геопространственной информации при динамичном изменении местоположения контролируемых объектов и мобильного терминального оборудования и ориентации терминала в пространстве. Известные способы решения данной задачи, ориентированные на использование высокопроизводительных стационарных систем, акселераторов обработки и визуализации геоинформационных данных, при переносе их на мобильную портативную платформу не обеспечивают решение большинства задач оперативного отображения геопространственой информации в МГТ РГИС.

При этом возникает объективное противоречие между необходимостью решения задачи оперативного отображения геопространственной информации в МГТ РГИС при жестких ограничениях на аппаратно-программные ресурсы и возможностями существующих методов и устройств.

Разрешение данного противоречия возможно при создании адекватного современным условиям эксплуатации мобильных геоинформационных терминалов способа и устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты, что является важной научно-технической задачей.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с грантом для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов высших учебных заведений Минобразования России № АОЗ-3.16-54 «Исследование научно-технических путей построения многофункциональных цифровых оконечных терминалов для распределенных геоинформационных систем».

Объектом исследования является мобильный терминал распределенных геоинформационных систем.

Предмет исследования- способ формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

Цель исследования: повышение оперативности формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

Основными задачами диссертационного исследования являются:

1. Анализ научно-технических предпосылок решения задачи повышения оперативности формирования изображения центрального обзора электронной карты на мобильном геоинформационном терминале. Постановка задачи и выбор направлений исследования.

2. Разработка метода расчета параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты и математической модели процесса буферизации для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

3. Разработка способа формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

4. Разработка структурно-функциональной организации устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

Научная новизна работы:

1. Разработан метод расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты по взаимосвязанному исходному набору параметров отображаемой на экране прямоугольной области карты, параметров дисплея и видеопамяти МГТ, позволяющий топологически плотно заполнять буфер регенерации изображения, исключив необходимость динамичного решения задач отсечения в МГТ.

2. В рамках теории дифференциальных игр в совмещенном пространстве с метриками Евклида и Минковского разработана математическая модель процесса буферизации, позволяющая в зависимости от основных параметров решаемой прикладной задачи и динамики процессов отображения в МГТ геоинформационных данных рассчитать минимальную требуемую скорость заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти, определить сегменты для передачи в буферы и распределить интервал времени, выделенный для буферизации, между двумя процессами заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти.

3. Разработан способ формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале с априорной сегментацией, позволяющий выполнить на МГТ непрерывное отображение электронной карты в режиме центрального обзора при одновременном выполнении операций переноса, поворота и дискретного, ограниченного по величине масштабирования в процессе динамического пополнения изображения карты новыми фрагментами.

Практическая ценность.

Разработана структурно-функциональная схема устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале. Она доведена до уровня инженерных решений в виде принципиальных схем, позволяющих создавать устройства для формирования изображений центрального обзора электронной карты в МГТ для решения задач ориентации в условиях чрезвычайных ситуаций, охраны порядка, окружающей среды, экономической деятельности.

Методы исследования основаны на методах теории формальных грамматик, машинной графики, дифференциальных игр преследования, проектирования ЭЦВМ.

На защиту выносятся:

1. Метод расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты, по взаимосвязанному исходному набору параметров отображаемой на экране прямоугольной области карты, параметров дисплея и видеопамяти МГТ.

2. Математическая модель процесса буферизации в совмещенном пространстве с метриками Евклида и Минковского, позволяющая рассчитать минимальную требуемую скорость заполнения буферов видеопамяти, определить сегменты для передачи в буферы и распределить интервал времени, выделенный для процесса буферизации, между двумя процессами заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти.

3. Способ формирования изображения с априорной сегментацией для непрерывного отображения электронной карты в режиме центрального обзора при выполнении поворота, переноса и масштабирования изображения.

4. Структурно-функциональная организация устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в МГТ, на основе способа формирования изображения с априорной сегментацией.

Реализация и внедрение. Результаты диссертации используются в учебном процессе Курского государственного технического университета и внедрены в в/ч 25714.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на международных и российских конференциях: «Распознавание - 2003, 2005» (г. Курск, 2003, 2005 гг.), «Медико-экологические информационные технологии -2004, 2005» (г. Курск, 2004, 2005 гг.), «Искусственный интеллект в XXI веке» (г. Пенза, 2003 г.), «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике - КЛИН 2004, 2005» (г. Ульяновск, 2004, 2005 гг.), «Ломоносов 2004» (г. Москва, 2004 г.), «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов» (г. Пенза, 2005 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах, в том числе в 6 статьях, 4 из которых в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и 2 приложений. Общий объем диссертации составляет 175 страниц, включая 37 рисунков, 14 таблиц, список литературы состоит из 114 наименований.

Выводы

1. Разработана структурно-функциональная схема устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале, отличающаяся новым блоком функциональной адресации видеопамяти, позволяющая реализовать способ формирования изображения с априорной сегментацией.

2. Результаты экспериментальных исследований работы способа и устройства подтверждают эффективность их функционирования в реальных условиях и свидетельствуют о повышении оперативности формирования изображения центрального обзора электронной карты в 1,5 - 2,6 раза за счет увеличения аппаратных затрат от 0,4% до 1,7% и увеличении объема файла, в котором хранится цифровая карта, в 1,03 - 1,37 раза. К

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена важная научно-техническая задача создания способа и устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале.

В рамках проведенных исследований в диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Разработан метод расчета аппаратно-зависимых параметров разбиения цифровой карты на прямоугольные сегменты, позволяющий топологически плотно заполнять буфер регенерации изображения, исключив необходимость динамичного решения задач отсечения в МГТ.

2. В рамках теории дифференциальных игр в совмещенном пространстве с метриками Евклида и Минковского разработана математическая модель процесса буферизации, позволяющая в зависимости от основных параметров решаемой прикладной задачи и динамики процессов отображения в МГТ геоинформационных данных рассчитать минимальную требуемую скорость заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти, определить сегменты для передачи в буферы и распределить интервал времени, выделенный для буферизации, между двумя процессами заполнения вертикального и горизонтального буферов видеопамяти.

3. Разработан способ формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале с априорной сегментацией, позволяющий выполнить на МГТ непрерывное отображение электронной карты в режиме центрального обзора при одновременном выполнении операций переноса, поворота и дискретного, ограниченного по величине масштабирования в процессе динамического пополнения изображения карты новыми фрагментами.

4. Разработана структурно-функциональная схема устройства для формирования изображения центрального обзора электронной карты в мобильном геоинформационном терминале. Проведены экспериментальные исследования работы устройства, подтверждающие эффективность его функционирования в реальных условиях. Результаты сравнительного анализа свидетельствуют о повышении оперативности формирования изображения центрального обзора в МГТ по сравнению с известными устройствами в 1,5 -2,6 раза.

1. Основы геоинформатики Текст.: учебное пособие для студ. вузов в 2 кн. Кн.1. / под. Ред. B.C. Тикунова. М.: «Академия», 2004. - 352 с.

2. Кулагин, В.П. Новые технологии и геоинформационные технологии Текст. / В.П. Кулагин, В.Я. Цветков // Информационные технологии. 2002. №2.-С. 52-55.

3. Трофимова, С.В. Проблемы концептуального моделирования ГИС Текст. / С.В. Трофимова // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Геоинформатика 2000». Томск, 2000. С. 7 - 12.

4. Борисович, Ю.Г. Введение в топологию Текст.: Учебное пособие / Ю.Г. Борисович, Н.М. Близняков, Я.А. Израилевич, Т.Н. Фоменко. М.: Наука. Физматлит, 1995. - 416 с.

5. Атакищев, О.И. Особенности организации модели данных в геоинформационных системах Текст. / О.И. Атакищев, М.В. Белов, И.С. Захаров, Б.М. Клюйков // Телекоммуникации. 2003. №10. С. 19-22.

6. Атакищев, О.И. Модель данных многофункционального цифрового оконечного терминала ГИС Текст. / О.И. Атакищев, М.В. Белов, B.C. Титов // Сборник материалов 6-й Международной конференции «Распознавание 2003». Курск, 2003. С. 191-192.

7. Основы геоинформатики Текст.: учебное пособие для студ. вузов в 2 кн. Кн.2. / под. Ред. B.C. Тикунова. М.: «Академия», 2004. - 480 с.

8. Шайтура, С.В. Обзор технологий создания геоинформационной продукции Текст. / С.В. Шайтура // Информационные технологии, 2001. №9. С 27-32.

9. Хандрос, М.М. Применение мобильных компьютеров для решения задач на основе цифровых карт местности Электронный ресурс. / М.М. Хандрос // http://www.gisa.ru/4990.html.

10. Суханов, М. Г. Технология доступа и обработки данных в распределенной ГИС-системе Текст. / М.Г. Суханов, JI.E. Чесалов., А.С. Шумихин // Геоинформатика, 1999. №3. С. 25—27.

11. Шекхар, Ш Основы пространственных баз данных Текст./ Ш. Шекхар, С. Чаула. М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. - 336 с.

12. Гарсия-Молина, Г Системы баз данных. Полный курс Текст. / Г. Гарсия-Молина, Д. Ульман, Д. Уидом. М.: «Вильяме», 2003. — 1088 с.

13. Российские производители крепко держат рынок ПК Электронный ресурс. / Департамент консалтинга ЗАО «РосБизнесКонсалтинг» // http://www.cnews.ru.

14. Рынок КПК: взрыв популярности в России Электронный ресурс. // http://www.CITForum.ru.

15. Российский рынок КПК в I квартале 2005 г. Электронный ресурс. // http://www.ITReaserch.ru.

16. Google: географическая революция достигла апогея Электронный ресурс. // http://www.cnews.ru.

17. Итоги исследования рынка КПК за первое полугодие 2005 Электронный ресурс. // http://www.smartmarketing.ru.

18. КПК: события, перспективы, прогнозы год 2005 Электронный ресурс. // http://www.ixbt.com.

19. Рахманов, М. Россия на пороге геодезической спутниковой революции Электронный ресурс. / М. Рахманов // http://www.cnews.ru.

20. Аналитики не хотят списывать КПК на берег Электронный ресурс. // http://www.cnews.ru.

21. Миллер, С. Российский рынок геоинформатики в 2002 г. Аналитически-прогнозный обзор ГИС-Ассоциации Электронный ресурс. / М.Миллер // http://www.gisa.ru/7617.html

22. Patent № US2005268131 Portable information terminal device Electronic resource./ Y. Matsunobu. G06F1/30; priority 31.03.2004; publication 12.01.2005. // http://www.ep.espacenet.com.

23. Пат. № 2004103827 РФ Навигационная система и способ её работы Электронный ресурс./ Х.Ким. 2004103827/09; заявлено 11.02.2004; опубликовано 20.07.2005 // http://www.fips.ru.

24. Patent № US2003119529 Portable terminal device with built-in GPS Electronic resource. / Y. Hirokawa H04Q7/20; priority 04.12.2001; publication 26.06.2003. // http://www.ep.espacenet.com.

25. Patent № JP2003139841 Portable terminal device with built-in GPS Electronic resource./ Y. Imakado, Y. Umehara, A. Nakahara, N. Tsuji. -G01S5/14; priority 31.10.2001; publication 14.05.2003. // http://www.ep.espacenet.com.

26. Пат. № 2004115025 DE Способ хранения и доступа к данным в мобильном устройстве и модуль пользователя Электронный ресурс. / Й. Кирш, Р. Классен, С. Экард. 2004115025/09; заявлено 02.12.2002; опубликовано 10.05.2005. //http://www.fips.ru.

27. Graphics Display Controllers Electronic resource. / Fujitsu //http ://www. fuj itsu.com.

28. Video and Imaging: Application notes: Electronic resource./ Texas Instruments //http://www.ti.com.

29. Handheld and Handset Components Electronic resource. /Intel // http://www.intel.com.

30. Жуков, С.И. Технология сетевого взаимодействия интеллектуальных периферийных контроллеров по системной шине в CompactPCI системах Текст. / О.И.Жуков, И.В.Клюева, В.А. Сиротюк // Геоинформатика, 2001. №3. С 85-89.

31. Белов, А.В. Особенности визуализации цифровых карт местности на мобильном терминальном оборудовании распределенных ГИС Текст. / А.В. Белов, М.В. Белов // Сборник материалов 7 международной конференции «Распознавание 2005». Курск, 2005. С. 170-171.

32. Каталин, М. Обзор GPS-навигатора eTrex Vista Электронный ресурс. / М.Каталин // http://www.ferra.ru.

33. Рябинин, Д. Garmine iQue 3600: карманный ориентатор Электронный ресурс. / Д. Рябинин // http://www.ferra.ru.

34. Дьяконов, В.П. Карманные персональные компьютеры. Наиболее полное руководство Текст. / В.П. Дьяконов. М.: СОЛОН-Пресс, 2003. -512 с.

35. Турсынов, Ж. Мобильный в мобильной среде Текст. / Ж. Турсынов // Компьютеры и программы, 2004. №32. С. 36 - 43.

36. Сенин,Н. Windows кармане Текст. / Н. Сенин // Компьютеры и программы, 2005. №5. С. 11-18.

37. Белов, М.В. Особенности современного этапа развития терминального оборудования распределенных ГИС Текст. / М.В. Белов // Сборник материалов 8 МНТК «Медико-экологические информационные технологии». Курск.-2005.-С. 153-155.

38. Организация взаимодействия человека с техническими средствами АСУ: Отображение информации Текст. / Под редакцией В.Н. Четверикова. Практ. Пособие М.: Высш. шк., 1990. - 111с.

39. Бутаков, Ю.А. Обработка изображений на ЭВМ Текст. / Ю.А. Бутаков,

40. B.И. Островский, И.Д. Фадеев. М.: Радио и связь, 1997. - 214 с.

41. Беляков, С.Л. Сетевое представление картографической основы геоинформационной системы для повышения динамичности диалогового взаимодействия Текст./ С.Л.Беляков // Геоинформатика, 2000. №1.—1. C. 25 -29.

42. Беляков, С.Л. Изменение сложности картографических изображений в сетевой геоинформационной справочной системе Текст. / С.Л. Беляков // Информационные технологии, 2001. №6. - С. 31 - 35.

43. Белов, М.В. Топологическое разбиение цифровой карты для визуализации на мобильном терминальном оборудовании распределенных ГИС Текст. / М.В. Белов // Телекоммуникации. 2005. - №9. - С. 19-24.

44. Власов, М.Ю. Геоинформационные системы Электронный ресурс. / М.Ю. Власов, В.Г. Горбачев // http://www.integro.ru/metod/byte/bytel.htm.

45. Sobkow,M A Fast Two-Dimensional Line Clipping Algorithm via Line Encoding Text. / M. Sobkow, P. Pospisil, Y. Yang // Computer & Graphics, Vol. 11, No. 4, 1987. 459-467 pp.

46. Вельтмандер, С.А. Математические основы машинной графики Электронный ресурс. / С.А. Вельтмандер. // http://www.ermak.cs.nstu.ru/ kgrivs\kg02.htm.

47. Роджерс, Д.Ф. Алгоритмические основы машинной графики Текст. / Д.Ф. Роджерс М.: Мир, 1989. - 512 с.

48. Павлидис, Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений: Текст. / Т. Павлидис. М.: Радио и связь, 1986. - 400 с.

49. Претт, У. Цифровая обработка изображений Текст.: в 2 Кн., кн. 1 / У. Претт. М.: Мир, 1976. - 512 с.

50. Атакищев, О.И. Особенности параллельной асинхронной обработки данных в распределенных ГИС Текст. / О.И. Атакищев, М.В. Белов, И.С. Захаров, А.В. Николаев // Телекоммуникации. 2004. - №.10 - С. 2-5.

51. Все о GPS-навигаторах Текст.: справочник / B.C. Найман, А.Е. Самойлов, Н.Р. Ильин, А.И. Шейнис. М.: НТ Пресс, 2005. - 392 с.

52. Архипов, А. Интернет как основа для создания ГИС Текст. / А. Архипов, Ю. Голованов // ГИС обозрение. 1998. № 2. С. 26—27.

53. Sellis, Т. The R+-Tree: A dynamic index for multi-dimensional objects Electronic resource. / T. Sellis, N. Roussopoulos, Ch. Faloutsos // http://www.acm.org/sigmod/vldb/conf/1987/P507.pdf

54. Guttman, A. R-Trees: A dynamic index structure for spatial searching Electronic resource. / A. Guttman // http://www.es.ucsc.edu/~tonig/rtrees/ rtrees.pdf.

55. Периферийное и терминальное оборудование ЭВМ Текст. / Под ред. Ю.В. Смирнова М.: Высш. шк., 1990. - 114 с.

56. Стеен, М Распределенные системы. Принципы и парадигмы / Текст. / М. Стеен, Э. Таненбаум. СПб.: Питер, 2003. - 877 с.

57. Шрейдер, Ю.А. Что такое расстояние? Текст. / Ю.А. Шрейдер. М.: Физматгиз, 1963. - 76 с.

58. Скворцов, В.А. Примеры метрических пространств Текст. / В.А. Скворцов. М.: МЦНМО, 2002. - 24 с.

59. Беляков, C.JI. Генерализация электронной карты в сетевой геоинформационной системе Текст. / C.JT. Беляков // Информационные технологии, 2003. №6. С. 16 11.

60. Закатов, П.С. Курс высшей геодезии Текст. / П.С. Закатов. М.: Недра, 1976.-511 с.

61. Верещака, Т.В. Топографические карты: научные основы содержания Текст. / Т.В. Верещака. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. -319 с.

62. Болтянский, В.Г. Наглядная топология Текст. / В.Г. Болтянский, В.А. Ефремович. -М.: Наука, 1983. 160 с.

63. Понтрягин, JI.C. Основы комбинаторной топологии Текст. / JI.C. Понтрягин. М.: Наука, 1986. - 120 с.

64. Новиков, С.П. Алгебраическая топология Текст. / С.П. Новиков. М.: МИАН, 2004. - 46 с.

65. Дубровин, Б.А. Современная геометрия: Методы и приложения Текст. / Б.А.Дубровин, С.П.Новиков, А.Т.Фоменко. М.: Наука, 1986. -760 с.

66. Аграновский, А.В. Новый класс вычислительных устройств -управляющие встраиваемые микроWeb-серверы (обзор) Текст. / А.В. Аграновский, Н.Ю. Полушкин, С.В. Христич // Телекоммуникации, 2003. №2. С. 11-17.

67. Журкин, И.Г. Итерационная модель представления линейных пространственных данных Текст. / И.Г. Журкин // Информационные технологии, 2003. №6. С. 11-16.

68. Бутаков, Ю.А. Обработка изображений на ЭВМ Текст. / Ю.А. Бутаков, В.И. Островский, И.Д. Фадеев. М.: Радио и связь, 1995. - 214 с.

69. Открытый формат цифровой информации о местности. Структура данных. Векторный формат «SXF» редакция 3.0 Текст. / Топографическая служба ВС РФ, Ногинск, 1996 68 с.

70. Открытый формат цифровой информации о местности. Структура текстового файла. Код формата «SXF» редакция 4.0 Текст. /Топографическая служба ВС РФ, Ногинск, 1998 23 с.

71. Аммерал, JL Машинная графика на персональных компьютерах Текст. / JI. Аммерал. М.: «Сол Систем», 1992. - 232 с.

72. Фоли, Дж. Основы интерактивной машинной графики Текст.: в 2 т. Т. 1. / Дж. Фоли, А. вен Дэм. М.: Мир, 1985. - 368 с.

73. Захаров, А.Ю. О некоторых способах индексации пространственных данных Текст. / А.Ю. Захаров // Исследования по информатике. Вып. 2. -Казань: Изд-во Отечество, 2000. С 151-156.

74. Пертосян, JI.A. Через игры к творчеству. Интеллектуальные игры преследования Текст. / JI.A. Петросян, Г.В. Томский - Новосибирск: Наука, 1991.- 125 с.

75. Петросян, JI.A. Дифференциальные игры преследования Текст. / JT.A. Петросян // Соросовский образовательный журнал, 1995. №1. С. 88-91.

76. Петросян, J1.A. Бескоалиционные дифференциальные игры Текст./ J1.A. Петросян, Т.И. Кузьмина. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1989. - 152 с.

77. Айзеке, Р. Дифференциальные игры Текст. / Р. Айзеке. М.: Мир, 1967.-480 с.

78. Красковский, Н.Н. Игровые задачи о встрече движения Текст. / Н.Н. Красковский. М.: Наука, 1970. - 422 с.

79. Понтрягин, J1.C. Математическая теория оптимальных процессов Текст. / J1.C. Потрягин, В.Г. Болтянский, Р.В. Гамкрелидзе, Е.Ф. Мищенко. -М.: Наука, 1976.-392 с.

80. Петросян, J1.A. Дифференциальные игры преследования Текст. / JT.A. Петросян. JL: Изд-во. Ленингр. ун-та, 1997. - 224 с.

81. Бердышев, Е. Технология ММХ. Новые возможности процессоров Р5 и Р6 Текст. / Е. Бердышев. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1998 - 234 с.

82. Корнеев, В.В. Современные микропроцессоры Текст. / В.В. Корнеев, А.В. Киселев. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 448 с.

83. Бойко, В.И. Схемотехника электронных систем. Микропроцессоры и микроконтроллеры Текст. / В.И. Бойко, А.Н. Гуржий, В.Я. Жуйков, А.А. Зорин. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 464 с.

84. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника Текст. / Е.П. Угрюмов. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 528 с.

85. Солонина, А.И. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов Текст. / А.И. Солонина, Д.А. Улахович, Л.А. Яковлев. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 464 с.

86. Клингман, Э. Проектирование специализированных микропроцессорных систем Текст. / Э. Клингман. М.: Мир, 1985. - 363 с.

87. Гардан, И Машинная графика и автоматизация конструирования Текст. / И. Гардан, М. Люка М.: Мир, 1987. - 272 с.

88. Фоли, Дж. Основы интерактивной машинной графики Текст.: в 2 т. Т. 2. / Дж. Фоли, А. вен Дэм. М.: Мир, 1985. - 368 с.

89. Тихомиров, Ю. Программирование трехмерной графики Текст. / Ю. Тихомиров. СПб.: БХВ-Петербург, 1998. - 256 с.

90. Поляков, А.Ю Программирование графики: GDI+ и DirectX Текст. / А.Ю. Поляков, В.А. Брусенцев. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 368 с.

91. Low-Temperature Polysilicon 3.5-inch TFT LCD Module ALR333RGT Electronic resource. / http://www.sanyo.com.

92. Анисимов, Б.В. Распознавание и цифровая обработка изображений Текст. / Б.В. Анисимов, В.Д. Курганов. М.: Высш. шк., 1983. - 296 с.

93. Хирн, Д. Микрокомпьютерная графика Текст. / Д. Хирн, М. Бейкер. М.: Мир, 1987.-352 с.

94. Атакищев, О.И. Применение структурно-лингвистических методов для обработки векторных геоинформационных данных в формате SXF Текст. / О.И. Атакищев, М.В. Белов, С.Г. Емельянов, А.В. Новиков // Телекоммуникации, 2004. №1. С. 6-10.

95. Атакищев, О.И. Структурно-лингвистическое описание геоинформационных данных в формате SXF Текст. / О.И. Атакищев, М.В. Белов // Известия Курск.гос.техн.ун-та. 2004. - №2 (13). - С. 89-92.

96. Атакищев, О.И.Трехуровневая объектно-ориентированная модель организации параллельных асинхронных вычислительных процессов в ГИС Текст. / О.И Атакищев, Т.М. Белова, М.В Белов // Известия Курск.гос.техн.ун-та. 2004. - №2 (13). - С.67-72.

97. Льюис, Я Теоретические основы проектирования компиляторов Текст. / Я. Льюис, Д. Розенкранц, Р. Стирнз М.: Мир, 1979. - 658 с.

98. Атакищев, О. И. Метаграмматики и особенности их применения для формального описания сигналов документальных служб связи и передачи данных. Ч. 2. Классификация Текст. / О.И. Атакищев // Телекоммуникации. 2001. № 12. С. 2-6.

99. Карпов, Ю.Г. Теория и технология программирования. Основы построения трансляторов Текст. / Ю.Г. Карпов. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 272 с.

100. Атакищев, О.И. Алгоритм распознавания сигналов синхронной цифровой иерархии Текст. / А.В. Варганов, А.В. Николаев // Телекоммуникации, 2004. №1. — С. 6-10.

101. Перегудов, Ф.И. В ведение в системный анализ Текст. / Ф.П. Перегудов, Ф.П. Тарасенко М.: Высш.шк., 1989. - 367 с.

102. Шило, В.И. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е издание Текст. / В.И. Шило. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1989. - 352 с.

103. Богданович, М.И. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник Текст. / М.И. Богданович, И.Н. Грель, В.А. Прохоренко, В.В. Шалимо. -Мн.: Беларусь, 1991. 493с.

104. Digital Logic. Pocket Data Book. Texas Instruments Electronic resource. / www.ti.com/doc/scyd013.pdf

105. Вельтмандер, С.А. Основы машинной графики Текст./ С.А. Вельтмандер. Изд.: НГУ, 1998. - 345с.