Giải pháp xử lý thứ cấp thông tin ra đa cho các đài ra đa biển ứng dụng hệ điều hành thời gian thực

Bài viết trình bày những đặc điểm nổi bật của hệ điều hành thời gian thực QNX so với hệ điều hành Linux trong xử lý thông tin ra đa đặc biệt đối với ra đa biển. Đây là đặc điểm quan trọng để xây dựng chương trình phần mềm xử lý cấp 2 thông tin ra đa, thực hiện khởi đầu quỹ đạo, bám bắt quỹ đạo mục tiêu.

Kỹ thuật siêu cao tần & Ra đa GIẢI PHÁP XỬ LÝ THỨ CẤP THÔNG TIN RA ĐA CHO CÁC ĐÀI RA ĐA BIỂN ỨNG DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH THỜI GIAN THỰC Nguyễn Đức Nghĩa1, Vũ Chí Thanh1*, Trần Văn Ánh1, Trần Xn Yến2 Tóm tắt: Bài báo trình bày đặc điểm bật hệ điều hành thời gian thực QNX so với hệ điều hành Linux xử lý thông tin đa đặc biệt đa biển Đây đặc điểm quan trọng để xây dựng chương trình phần mềm xử lý cấp thông tin đa, thực khởi đầu quỹ đạo, bám bắt quỹ đạo mục tiêu Bài báo đưa kết triển khai thuật toán xử lý cấp thông tin đa hệ điều hành thời gian thực QNX ứng dụng cho đa biển Từ khóa: Xử lý tín hiệu đa, Xử lý cấp 2, Hệ điều hành thời gian thực, Hệ điều hành QNX MỞ ĐẦU Hiện việc áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến DSP, ASIC, FPGA, vào xử lý sơ cấp tín hiệu đa phổ biến rộng rãi đạt bước tiến lớn công nghệ thiết kế chế tạo đa Song song với xử lý sơ cấp toán xử lý thứ cấp cần phải nâng cấp để đảm bảo tốc độ xử lý với thuật tốn phức tạp khối lượng thơng tin lớn Với đa biển, việc xử lý phân cấp mục tiêu biển gặp nhiều khó khăn, đặc biệt cảng biển, ven bờ số lượng mục tiêu lớn tốc độ di chuyển chậm Bên cạnh thuật tốn xử lý cho mục tiêu biển có đặc điểm phức tạp nên đòi hỏi phải nâng cao cấu hình hệ thống xử lý tài nguyên tốc độ xử lý.Với hệ điều hành Windows việc xử lý thông tin đa với khối lượng tính tốn lớn gặp nhiều khó khăn khó can thiệp vào hệ thống, điều làm hạn chế tốc độ, độ bảo mật, đặc biệt với hệ thống quân Do đó, sử dụng hệ điều hành thời gian thực có khả can thiệp hệ thống cao phục vụ cho toán xử lý thông tin đa đáp ứng thời gian thực cấp thiết Hệ điều hành QNX đánh giá hệ điều hành thời gian thực có độ tin cậy cao Ứng dụng QNX toán đa biển giải hạn chế tốc độ xử lý hệ điều hành thông thường Từ vấn đề báo nêu lên giải pháp xử lý thứ cấp thông tin đa cho đài đa biển ứng dụng hệ điều hành thời gian thực QNX kết nhận qua xây dựng chương trình phần mềm HỆ ĐIỀU HÀNH THỜI GIAN THỰC QNX QNX hệ điều hành có kích thước nhỏ Nó dựa kiến trúc Micro Kernel (vi nhân) Điều khác biệt với Unix, MacOS Windows xây dựng nhân lớn nguyên khối Hệ điều hành QNX có điểm nhấn sau: - QNX cấp riêng vùng nhớ ảo cho tiến trình (process): QNX cấp phát cho tiến trình vùng nhớ ảo riêng, cho phép process hoạt động phạm vi vùng nhớ đó, cần thêm tài ngun tiến trình u cầu, QNX cấp thêm, theo nguyên lý “sử dụng riêng biệt” Điều hạn chế tối đa việc toàn hệ thống bị lỗi chừng dùng chung vùng nhớ 164 N.Đ Nghĩa, V.C Thanh, …, “Giải pháp xử lý thứ cấp… hệ điều hành thời gian thực.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Với chế hoạt động này, tiến trình phát sinh lỗi, ghi vàon1  K n1     k x ,n1  k x ,n1  2(2n  1) ; ( n  1)( n  2) k x ,n 1  ( n  1)(n  2)  T0 (2) Ma trận ngoại suy trường hợp có dạng:   hn  g n  f n 1 Pn/ n  kn  g n  f n  T0  gn  fn  T0   fn  T02  (3) hn  hn1  g n1  f n1 ; g n  g n1  f n f n  f n1  w n ; kn  kn1  w n hn ; w n  /  x2 Nếu sai số liệu đo đạc  x không đổi chu kỳ quét hệ số kn, hn, gn, fn xác định sau: n(n  1) f n  nw ; g n  w n(n  1)(2n  1) n (n  1) hn  w ; kn  w 12 Tính tốn cửa sóng ngoại suy với hình dạng kích thước cửa sóng hệ tọa độ vng góc Trong trường hợp sai số tuyệt đối điểm dấu thực điểm dấu ngoại suy xác định bằng: x  x  xns   y  y  yns  (4) Giả sử x y không tương quan, phân bố xác suất độ lệch điểm dấu thực điểm ngoại suy (tâm cửa sóng) có dạng phân bố lệch chuẩn: y    x exp     2 x y  y     x Từ (5) suy đường đẳng xác suất độ lệch: f (x.y )  Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Ra đa, 08 - 2016 (5) 167 Kỹ thuật siêu cao tần & Ra đa x y   2 2 x y (6) ycs Từ (5) (6) cửa sóng tối ưu phải có dạng hình elíp Nhưng việc định cửa điểm dấu ngoại suy cửa sóng elíp hệ tọa độ vng góc máy tính phức tạp Vì vậy, thực tế người ta chọn cửa sóng hình chữ nhật hình 4: ycs ( xns , yns ) xcs xcs x Hình Hình dạng cửa sóng bám sát tọa độ vng góc Từ hình dễ dàng suy điều kiện giải tích để điểm dấu rơi vào cửa sóng là: xNi 1  xns  xcs y Ni 1  yns  ycs (7) Ở xNi 1 , y Ni 1 - tọa độ điểm dấu mục tiêu i chu kỳ quan sát N+1 Còn kích thước cửa sóng xcs , ycs chọn theo xác suất rơi điểm dấu thực vào cửa sóng Để xác suất rơi điểm dấu thực vào cửa sóng 0.999 cần chọn kích thước cửa sóng gấp lần trung bình sai số đài theo trục tọa độ vng góc bên [3]: xcs  3 x ycs  3 y Sơ đồ khối thuật toán khởi đầu quỹ đạo theo tiêu chuẩn 2/m nêu hình Ở m số chu kỳ quan sát để thực khởi đầu quỹ đạo Ta áp dụng phương pháp lý thuyết thống kê giải toán phát ứng với hiểu biết tiên nghiệm phân bố thống kê quỹ đạo mục tiêu điểm dấu lầm Ở khơng xem xét thuật tốn tối ưu theo phương pháp thống kê xác suất, mà xét thuật tốn đơn giản thuật toán thử hàng loạt với tiêu chuẩn mức ngưỡng, thuật tốn phát mơ tả tiêu chuẩn l n Ở : n số chu kỳ quan sát lấy để thực khẳng định quỹ đạo l số điểm dấu có liên hệ với Như vậy, kể giai đoạn khởi đầu quỹ đạo tiêu chuẩn phát quỹ đạo hợp theo phương pháp thử hàng loạt viết [3]: ( 2/m + l/n ) 168 N.Đ Nghĩa, V.C Thanh, …, “Giải pháp xử lý thứ cấp… hệ điều hành thời gian thực.” Nghiên cứu khoa học công nghệ i