АННОТАЦИЯ 2
Введение 3
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ 7
1.1 Принцип работы прибора ПДУ-МГ4 7
1.2 Классификация и характеристика грунтов 8
1.3 Обзор программного обеспечения для исследования грунтов 14
1.4 Анализ требований к программному комплексу ПДУ «ГРУНТ» 16
1.5 Выводы по разделу 22
2 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ПДУ «ГРУНТ» 24
2.1 Компоненты программного комплекса 24
2.2 Диаграмма вариантов использования 24
2.3 Разработка алгоритмов 33
2.4 Выводы по разделу 39
3 РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ ЗАЩИТЫ 40
3.1 Принцип действия электронных ключей 40
3.2 Защита с помощью электронного ключа 40
3.3 Обход защиты электронных ключей 41
3.4 Классификация электронных ключей 42
3.5 Разработка электронного USB-ключа 45
3.6 Разработка программ для связи с электронным USB-ключом 50
3.7 Выводы по разделу 57
4 ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА 58
4.1 Постановка задачи тестирования 58
4.2 Тестирование модуля защиты 59
4.3 Тестирование программы ПДУ «ГРУНТ» 61
4.4 Выводы по разделу 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 66
ПРИЛОЖЕНИЯ 69
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Текст программы ПДУ «ГРУНТ» 69
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Текст программы firmware encoder 95
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Текст программы loader 116
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Текст программы загрузчика USB-ключа 140
Контроль качества является фактором первостепенной важности в любой отрасли промышленности, ведь, как известно, погрешности качества могут привести к серьезному ухудшению рабочих характеристик и снижению уровня безопасности. Практически ни один объект строительства не обходится без использования конструкций, выполненных из грунтовых материалов, поэтому оперативный мониторинг плотности грунтов является одной из первостепенных задач, стоящих перед подрядными организациями, а также службами, осуществляющими контроль за качеством проводимого строительства. Для подобного мониторинга используются приборы контроля качества уплотнения грунта, позволяющие в течении относительно небольшого времени определить качество проведенных работ, а также локализовать участки, требующие дополнительной работы уплотняющих механизмов. Проведение таких мероприятий решает ряд проблем, возникающих в процессе строительства: проседание почвы под тяжестью конструкции, появление трещин на стенах, частичное или полное разрушение объекта и т. д.
Прибор ПДУ-МГ4 «УДАР», разработанный компанией СКБ «Стройприбор», предназначен для оперативного контроля качества уплотнения грунтов и оснований при строительстве дорог, мостов, опор, железнодорожного полотна, фундаментов, каналов, траншей, на предприятиях стройиндустрии, научно-исследовательских, дорожных и строительных лабораториях.
Данная работа посвящена разработке программного комплекса для об-работки результатов проведенных измерений приборами ПДУ-МГ4 «УДАР».
1. В первой главе приводится описание предметной области и анализируются требования к программному обеспечению.
2. Вторая глава посвящена разработке основных алгоритмов и диаграмм, раскрывающих функциональное назначение и структуру программы.
3. В третьей главе представлены обоснование выбора решения для защиты программного обеспечения и описание разработки модуля защиты.
4. И наконец, четвертая глава описывает процесс тестирования разработанной системы и его результаты.
В данной работе было проведено исследование деформационных и механических характеристик грунтов и выполнен обзор существующих решений для инженерно-геологических изысканий. На основе полученных результатов анализа были сформулированы основные требования к программному комплексу, в том числе требования к защите способов обработки данных от нелегального использования и несанкционированного распространения.
Было принято решение организовать защиту с помощью электронного USB-ключа, позволяющего обрабатывать данные пользователя в соответствии с заданным алгоритмом. Для этих целей был определен и реализован протокол взаимодействия программы с USB-ключом и предусмотрена возможность защищенного обновления его прошивки.
Были представлены алгоритмы работы программы; особое внимание уделялось разработке алгоритмов вычисления параметров грунта, передачи данных электронному ключу и построения распределения модуля упругости. Для описания функционального назначения приложения была приведена диаграмма, показывающая основное взаимодействие между пользователем и программой ПДУ «ГРУНТ».
Для проверки корректного функционирования системы было выполнено тестирование в виде моделирования возможных сценариев действий пользователя; результаты работы тестовых задач были описаны и проанализированы.
В итоге был реализован программный комплекс для обработки и визуализации данных, полученных при измерении модуля упругости грунтов с помощью прибора ПДУ-МГ4 «УДАР». Таким образом, все поставленные задачи успешно выполнены.
