ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ПРЕДПРОЕКТНЫЙ АНАЛИЗ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ
СИСТЕМЫ 7
1.1 Анализ предметной области 7
1.1.1 Обоснование необходимости разработки 7
1.1.2 Выделение необходимого функционала 8
1.2 Анализ объекта исследования 9
1.2.1 ISA-анализ 9
1.2.2 SWOT-анализ 11
1.2.3 VCM-анализ 12
1.2.4 BRP-анализ 13
1.3 Анализ аналогов и доступных решений на рынке 14
1.4 Описание функциональных возможностей 16
1.5 Технико-экономическое обоснование проекта 17
1.5.1 Определение плана и методов разработки 17
1.5.2 Расчёт трудоёмкости разработки ИС 18
1.5.3 Сроки окупаемости 20
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 21
2.1 Проектирование геоинформационной системы «мониторинг объектов космического пространства пришедших в негодность» 21
2.1.1 Концептуальное проектирование 21
2.1.2 Функциональное проектирование 22
2.1.2.1 IDEF0 22
2.1.2.2 DFD 26
2.1.3 Объектно-ориентированное проектирование 29
2.1.3.1 Язык моделирования UML 29
2.1.3.1 Сценарии на основе USE-CASE диаграммы 30
2.1.3.2 Диаграммы последовательности 35
2.1.4.1 Схема базы данных 37
2.1.3.1 Диаграмма классов 37
2.1.3.2 Диаграмма компонентов 38
2.1.3.3 Диаграмма развёртывания 39
2.2 Разработка геоинформационной системы «мониторинг объектов космического пространства пришедших в негодность» 41
2.2.1 Основные элементы клиентского интерфейс 41
2.2.2 Технологические процессы, обрабатывающие данных 53
2.2.3 Схема восстановления и сохранения информации 55
ГЛАВА3. РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 57
3.1 Обоснование выбора инструментальных и программных средств 57
3.2 Расчет надежности 58
3.2.1 Схема подключения элементов 58
3.2.2 Вероятность безотказной работы 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЯ 65
В настоящие время существует множество геоинформационных продуктов, предназначенных для систематизации, хранения и анализа, данных об объектах и явлениях на поверхности земли. Однако из вида упускается космическое пространство, заполненное искусственными объектами, которое также нуждающееся в контроле и структурировании данных.
Долгое время считалось, что освоение космоса не несёт в себе угрозы засорения космической среды. К настоящему моменту, на орбите находится более 15 тысяч объектов искусственного происхождения, около 3 тысяч - активные спутники, а оставшееся количество - космический мусор.
К космическому мусору относят спутники, пришедшие в негодность, вторая и третья ступени ракета-носителей и фрагменты спутников после взрыва или столкновений.
Главная проблема - опасность для работающих спутников при столкновении с космическим мусором, даже осколками менее 1-го сантиметра, они выходят из строя. Это происходит из-за больших скоростей. Объекты более 10 сантиметров уничтожают космический аппарат или станцию.
Опасность объектов можно определить следующими факторами:
- продолжительность космический объект на орбите;
- скорость движения объекта;
- сложность утилизации объекта.
Специалистам, которые принимают решения относительно объектов космического пространства, занимаются научными исследованиями, нередко не хватает данных и инструментов для выполнения данной работы .
Перед специалистами встаёт проблема систематизации космических объектов. Актуальность и обновление данных не носит систематический характер. Так же достоверность информации о космических объектах в полной мере не подтверждается. В основном эта проблема широкодоступных открытых источников.
Объектом исследования является состояние космического пространства и его загруженность космическими объектами.
Предметом является мониторинг объектов космического пространства пришедших в негодность, и база данных космических объектов, в которой содержатся сведения о них, такие как: размеры, ориентацию в пространстве и форма.
Цели и задачи
Основной целью работы является разработка ГИС для мониторинга объектов пришедших в негодность. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- Проведение сравнительного анализа существующих
информационных систем для мониторинга космического пространства;
- Проведение анализа предметной области и объекта исследования;
- Выбор оптимальной программной платформы для разрабатываемого прототипа ГИС космического пространства;
- Произвести расчет надёжности информационной системы;
- Разработка модели и прототипа ГИС космического пространства с сопутствующей базой данных;
...
В данной выпускной квалификационной работе описан процесс создания геоинформационной системы для мониторинга объектов космического пространства пришедших в негодность. Выполнены поставленные цели и задачи, такие как:
1. Проведён анализ предметной области применения разрабатываемой информационной системы;
2. Произведено проектирование информационной системы с применением объектно-ориентированной и функциональной нотаций;
3. Разработан рабочий макет сайта для мониторинга объектов космического пространства;
4. Рассчитана надёжность разработанной ИС.
Подобная геоинформационная система позволяет помочь специалистам в области разработки космических аппаратов планировать размещение новых спутников, оценивать риск столкновения с объектами космического пространства.
Данная информационная система является прототипом и содержит основные функции, которые уже позволяю с ней работать, но также она подлежит улучшению и дальнейшему развитию.
