3.4. Обеспечение работ по проектам
Информационное обеспечение космических экспериментов (ИОКЭ)
Проект "Марс-Экспресс".
Выполнено проектирование системы обработки и хранения информации (СОХИ), получаемой в ходе выполнения проекта "Марс-Экспресс".
Результаты проектирования включают в себя этапы анализа имеющейся по данному вопросу литературы, а также определения функций и структуры СОХИ.
Система предназначена для:
СОХИ проектируется как прикладная специализированная информационная система. Она разбивается на ряд уровней (слоев):
физический уровень: компьютерная аппаратура и сетевое оборудование;
программный уровень: используемые операционные системы, коммуникационное, офисное и научное программное обеспечение, требуемое для работы системы;
уровень информационных каналов: схемы информационных потоков, возникающих при приеме, обработке и хранении информации, включая взаимодействие с пользователями системы, безотносительно к конкретному содержанию проходящей по этим каналам информации;
уровень информационных процессов: доступные типы данных измерений и научных моделей и базовые операции с ними, осуществляемые системой;
функциональный уровень: интегрированные функции системы, складывающиеся из базовых операций и доступные пользователю;
пользовательский уровень: методы постановки задачи пользователем на языке функций системы, методы контроля исполнения, документирования и сравнения результатов;
системный уровень: заложенная в проект системы модель поведения пользователей (последовательность и взаимодействие решаемых задач), направленного на достижение целей проекта “Марс-Экспресс”. Вопросы взаимодействия пользователей.
Проектирование системы производится сверху вниз – от системного уровня к физическому.
Руководитель работ – канд. техн. наук В.В.Егоров, тел. 333-3589,
e-mail: egorov@iki.rssi.ruПроведены исследования по проекту запуска аппаратов с солнечным парусом в окрестности коллинеарных точек либрации, смещаемых за счет воздействия солнечного света.
Были даны оценки необходимых площадей паруса в зависимости от необходимого смещения орбит к Солнцу. Были также исследованы возможности стабилизации таких аппаратов с помощью давления солнечного света при условии закрутки аппарата около специально выбираемого направления, близкого к направлению на Солнце.
Проведены разработки по микроспутнику “Татьяна” в части системы ориентации.
Результат разработки включен в аванпроект спутника, предусматривающий возможности наблюдений Земли из космоса за счет наведения с помощью маховиков.
Проведены исследования по проекту аппарата с двигателем малой тяги Модуль - М2.
Исследования включали задачи динамики полета и управления, определяющие проектный облик аппарата: состав систем, их характеристики, сценарий полета, режимы работы двигателей, ограничения на их установку и пр. Работа проводилась в сотрудничестве с корпорацией “Энергия” и Центром Келдыша.
Проведены проектные разработки по возможностям использования РН “Протон” для запуска европейского аппарата Розетта к комете.
Были определены и приняты необходимые меры по модификации носителя и разгонного блока для решения этой задачи в кратчайшие сроки.
Работа проводилась в рамках сотрудничества с ЕКА , корпорацией “Энергия” и Центром Хруничева.
Проанализированы требования к орбитам в проекте “Интербол-3”.
В результате обсуждений с научными руководителями проекта признано, что наиболее целесообразным является полет КА в солнечно-земную точку либрации
L1 с последующим возвратом к Земле и выведением на высокоапогейную орбиту ИСЗ. Была создана программа расчетов на компьютере, и с ее помощью было проанализировано большое количество возможных орбит как без гравитационных маневров у Луны, так и с одним или двумя маневрами. Анализ показал, что требованиям проекта с точки зрения как выполнения научных задач, так и затрат топлива на маневры КА наилучшим образом удовлетворяют орбиты с двумя гравитационными маневрами у Луны. Были выбраны несколько орбит для проведения дальнейших работ по проекту.Разработка многопользовательской программной системы сетевой информационной поддержки космических проектов для планирования и проведения научных исследований.
Проводился анализ существующих проектно-ориентированных систем поддержки космических экспериментов. Определена структура базы данных и форматы представления данных, а также достаточный ряд генерируемых параметров. Выработан алгоритм добавления различных данных при возможной адаптации системы к конкретному космическому проекту.
Работы по созданию архивов научных данных космических проектов.
Выполнялась разработка методики построения архивов и исследование характеристик носителей информации с целью обеспечения неограниченного срока хранения научной информации.
С этой целью на серверах архива было установлено программное обеспечение, обеспечивающее синхронизацию содержимого файловых архивов больших объемов. Исследовались характеристики новых аппаратных средств хранения информации, обеспечивающих прямой доступ к большим объемам данных и сочетающих повышенную надежность хранения информации с относительно невысокой удельной стоимостью хранения. Для этого был установлен сервер с аппаратной реализацией
RAID-5 на 6 IDE-дисках эффективной емкостью 800 Мбайт и проведены исследования работы системы под большими нагрузками, показавшие достаточную надежность выбранной конфигурации программно-аппаратного обеспечения. Также проводилась контрольная проверка сохранности информации на магнитных лентах.Архив данных завершенных проектов в настоящее время состоит из более чем 4500 сеансов данных 8 проектов, имеет объем данных более 25 GВ и обеспечивает открытый доступ к архивным данным пользователям локальной сети ИКИ, а также удаленным пользователям по сети Internet. Удаленный доступ обеспечивается использованием интерфейса WWW.
Название проекта |
Объем данных, Мб |
Количество сеансов |
Активный |
3926 |
682 |
Аркад |
17500 |
2476 |
Апекс |
768 |
119 |
Интеркосмос-Болгария 1300 |
1440 |
221 |
Прогноз 7 |
200 |
193 |
Прогноз 8 |
2100 |
1323 |
Прогноз 9 |
45 |
63 |
Прогноз 10 |
365 |
74 |
Табл.1. Содержание научного Архива данных завершенных проектов
Основную часть Архива научных данных космических проектов ИКИ РАН составляет Архив данных проекта ИНТЕРБОЛ. Он содержит более 316 гигабайт научных данных проекта ИНТЕРБОЛ; из них в открытом доступе находятся более 1,2 гигабайта данных ключевых физических параметров. Архивная система обеспечивает автоматический прием, сохранность и распределение информации для сотен пользователей из десятков организаций 12 стран мира. В открытом доступе, осуществляемом через WWW-сервер проекта ИНТЕРБОЛ (
http://www.iki.rssi.ru/interball), находятся орбитальная информация, данные ориентации и ключевые физические параметры.Содержание научного Архива данных проекта ИНТЕРБОЛ представлено в табл.2:
Авроральный Зонд |
Хвостовой Зонд |
||
"Сырые данные" |
20 Гб |
"Сырые данные" |
74 Гб |
Экспресс-анализ |
22.5 Гб |
Экспресс-анализ |
59 Гб |
Обработанные данные |
24.5 Гб |
Обработанные данные |
76 Гб |
СТО |
15.5 Гб |
Магион 4,5 |
25 Гб |
ВСЕГО: 316,5 Гб |
Проведены работы по проекту Болгария-1300 по переработке данных с магнитных лент ЕС на современные носители в форматах, подготовленных для записи в архив.
Данные проекта переписываются со старых магнитных лент ЕС на современные носители, расшифровываются с устранением сбоев, перерабатываются в форматы, необходимые для архивирования и передаются в архив. Из 137 сеансов, переписанных со старых лент, передано в архив 97 сеансов.
Проведены работы по дешифрация данных, устранению сбоев, формированию выходных форматов приборов
IMAP-3М, IESP-2 для создания архива магнитных измерений и потенциала спутника в проекте Интербол-Авроральный зонд.Для эксперимента ИМНП-ЗМ, измеряющего магнитное поле на Авроральном Зонде (АЗ), были выполнены следующие работы:
- разработан комплекс программ по дешифрации адаптивной структуры 30-ого цифрового массива (ЦМ) телеметрии ССНИ и устранению сбоев в показаниях прибора и бортового времени;
- определено истинное время измерений (
UT);определены средние значения нулей вращающихся компонент для каждого сеанса;
- по разработанному МО создан архив магнитных измерений в осях спутника (305 сеансов);
- создан архив магнитных измерений в GSE системе координат по всем сеансам связи, для которых существуют данные расчета коэффициентов ориентации (253 сеанса).
Для эксперимента ИЕСП-2, измеряющего электрические и магнитные поля и их флуктуации на Авроральном Зонде, были выполнены следующие работы:
- разработан комплекс программ дешифрации структуры телеметрии СТО;
- разработан комплекс программ по дешифрации форматов эксперимента ИЕСП-2 и устранению сбоев в бортовом времени и сбоев в параметрах прибора;
- определено истинное время измерений (
UT) с учетом всех обнулений бортовоговремени телеметрии ССНИ;
- создан архив данных потенциала спутника по данным всех сеансов СТО (503 сеанса).
Проведены работы переработке данных проектов “Венера 13,14” и “Вега” в форматы, подготовленные для записи в архив.
Переписаны со старых магнитных лент данные перелетных сеансов, данные спускаемых аппаратов и данные пролетных сеансов.
При создании форматов данных для архива были выявлены следующие проблемы:
- пропуски в данных из-за ошибок при считывании магнитных лент;
- наличие шумов и структурных сбоев, а для Венеры – 13, 14 повторы данных, связанные с перемоткой бортового запоминающего устройства во время сеанса воспроизведения. Это потребовало отыскать отсутствующие участки данных и “закрыть” пропуски, осуществить очистку информации от сбоев, восстановить структуру данных, организовать повторные считывания плохих магнитных лент, применяя новые алгоритмы обработки данных в буфере ввода, а для Венеры – 13,14 локализовать повторы и “вырезать” их.
По проекту Вега выполнено 70% работы по созданию архива, по проек-
ту Венера –13,14 50%.Ввод оставшейся информации со старых магнитных лент будет осуществлен до конца 2003 года
Системная поддержка и информационное обеспечение Интернет-служб ИКИ.
Обеспечено функционирование и развитие аппаратной и программной частей Архива данных. Установлены обновления системного программного обеспечения и прикладных программ, повышающие эффективность функционирования Архива. Была продолжена перепись данных Архива на высокоплотные магнитные ленты стандарта
DDS-3, а также пополнение Архива за счет перезаписи на новые носители данных проекта Интеркосмос - Болгария 1300, переобработанных данных по проекту Интербол, а также данных спутникового мониторинга Земли. Проводилась контрольная проверка сохранности информации на магнитных лентах. Для повышения скорости доступа к серверу архива произведен перевод локальной сети архива на 100-Мбит ethernet.Произведена смена дизайна и русификация WWW сервера ИКИ.
Обеспечено обновление информации на WWW сервере института, включая освещение проведения конференции Хенд-2003, международной конференции "Теория плазмы, космические исследования и международное сотрудничество: взгляд в будущее", всероссийской конференции “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”, ежемесячных семинаров по механике, управлению, информатике и по спутниковым методам и системам исследования Земли, включая выездной семинар “Современные и перспективные разработки и технологии в космическом приборостроении”. Разработан
Web-сервер программы ОФН-16 “Солнечный ветер: генерация и взаимодействие с Землей и другими планетами”. В связи с изменением нумерации отделов произведена модернизация базы данных Whois о сотрудниках института.Обеспечено функционирование и развитие аппаратной и программной частей серверов телематических служб института, включая почтовый сервер,
Web-сервер, серверов службы доменных имен (DNS), News-сервер, FTP-сервер. В связи с выходом из строя жесткого диска Web-сервера института произведена переустановка программного обеспечения сервера с переводом его на новую версию системного ПО (Linux kernel ver. 2.4).Проводились работы по тестированию и установке программ-фильтров нежелательной электронной почты (спама) на почтовом сервере института и в почтовых программах-клиентах.
Проводились работы по обеспечению доступа сотрудников ИКИ РАН к публикациям эектронных издательств
Springer, Academic Press, Institute Of Physics, Physical Review, а также к публикациям научной электронной библиотеки elibrary.ruПроводились работы по обеспечению безопасности функционирования системного программного обеспечения серверов и клиентов архива данных, серверов телематических служб института и локальной сети отдела.
Разработка информационно-телекоммуникационных технологий обеспечения совместной научной деятельности взаимоудаленных научных коллективов в форме виртуального научного семинара
Выполнялись работы по созданию базы данных виртуального семинара. На сервере семинара установлено программное обеспечение СУБД
MySQL. Установлены новые версии программного обеспечения веб-сервера семинара и сервера потокового вещания. Разработана структура базы данных, включающая в себя название доклада, авторов, дату проведения или выставления материалов, место проведения семинара, краткое содержание (абстракт), ключевые слова, ссылки на материалы (файлы презентации, аудио/видео материалы). Предусматривается возможность поиска по содержимому полей. Проводилась разработка прикладных программ, позволяющих автоматизировать процесс заполнения базы данных материалами проведенных семинаров.