Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Структура и функциональные особенности автомата МЭЛАС 11
1.1. Функциональная схема прибора и его узлы II
1.2. Программируемый спецпроцессор 14
1.3. Синтаксис языка ассемблера спецпроцессора . 15
1.4. Реализация ассемблера 22
1.5. Программные средства, обеспечивающие взаимодействие ЭВМ и прибора 24
1.5.1. Уровень внешнего устройства 25
1.5.2. Уровень физического прибора 27
1.5.3. Уровень абстрактного прибора 28
ГЛАВА II. Система тестов автомата МЭЛАС 29
2.1. Функциональное наполнение 30
2.2. Системное наполнение 37
2.2.1. Подсистема"оператор" 41
2.2.2. Подсистема "инженер" 44
2.3. Реализация системного наполнения 47
2.4. Контроль прибора на этапе эксплуатации системы 48
ГЛАВА III. Программные средства для создания систем на основе МЭЛАСА 53
3.1. Задачи измерительной системы 53
3.2. Технология разработки программ 55
3.3. Программные средства для работы со структурами данных 57
3.3.1. Базисные операции 59
3.3.2. Реализация базисных операций 60
3.3.3. Процедура обхода дерева 64
3.4. Программная поддержка технологии разработки программ 66
ГЛАВА ІV. Система обработки снимков с камеры RCBC на основе автомата МЭЛАС 68
4.1. Схема функционирования системы 74
4.2. Предварительные измерения 75
4.3. Измерение событий на МЭЛАСе 75
4.4. Процедура измерения 77
4.5. Точностные характеристики системы 83
4.6. Производительность и другие характеристики системы 86
Заключение 88
Приложение 90
Литература 93
- Программные средства, обеспечивающие взаимодействие ЭВМ и прибора
- Контроль прибора на этапе эксплуатации системы
- Программные средства для работы со структурами данных
- Производительность и другие характеристики системы
Введение к работе
Цузырьковые камеры сыграли фундаментальную роль в изучении взаимодействий в области физики высоких энергий. Проблема автоматизации обработки фильмовой информации возникла в конце 50-х-начале 60-х годов с появлением так называемых классических пузырьковых камер, позволяющих получать миллионы снимков в год. Начальный период автоматизации обработки снимков характеризовался бурным развитием измерительных устройств и методов обработки фильмовой информации. В начале 60-х годов были разработаны и созданы такие приборы для измерения снимков как
HPD, SR, Приборы На ОСНОВе Э1Т-РЕРЕ, POLLY-1. Во МНОГИХ
физических центрах появились системы обработки фильмовой информации с классических пузырьковых камер. Небольшая энергия, простая топология событий, хорошее качество снимков позволили создать высокопроизводительные системы обработки, способные измерять до 100 событий в час. В это же время много усилий было приложено к созданию полностью автоматических систем обработки ' '.
Однако с ростом энергий и появлением больших пузырьковых камер оказалось, что приборы и методы, развитые для классических камер, не удовлетворяют возросшим требованиям, предъявляемым к системам обработки снимков с больших пузырьковых камер. Применение широкоугольной оптики, большая неоднородность магнитного поля и, наконец, значительное усложнение изображений на снимке поставили ряд новых сложных проблем перед системами обработки фильмовой информации. Их решение осуществлялось по двум направлениям: развивались методы обработки изображений и
совершенствовались измерительные приборы. Так, в ШВЭ в 1975
5.
году была начата обработка снимков с камеры "Мирабель" с использованием автоматов нм>. Для того, чтобы организовать обработку снимков с камеры "Мирабель" на hpd, пришлось, по существу, создать совершенно новую систему обработки ' '.
Второе направление, связанное с развитием ЭЛТ-автоматов, в 70-х годах шло по пути увеличения роли оператора в измерительном процессе. В это время были созданы такие ЭЕТ-автоматы, как era.sme, POLLY-з и др. Характерной особенностью этих ЭЛТ-автоматов является наличие развитых средств отображения графической информации, используя которые оператор активно участвует в измерительном процессе. В созданных системах обработки на основе Э1Т--автоматов ЭВМ берет на себя наиболее рутинную часть измерительного процесса (измерение реперных меток, треков, характерных точек и т.п.), а оператор привлекается для решения таких сложных задач, как распознавание событий, классификация характерных точек, контроль измерений и т.п., которые до настоящего времени практически не поддаются автоматизации. Такой подход к построению измерительных систем обеспечивает высокое качество измерений и приемлемое время обработки экспериментов.
Дальнейшее развитие средств обработки фильмовой информации связано с появлением гибридных систем. Потребность в изучении редких процессов, сложная топология взаимодействий при энергиях современных ускорителей и, главное, необходимость в точном определении импульсов частиц высоких энергий сделали проблематичной использование традиционной пузырьковой методики для изучения физических явлений. Однако, создание быстроциклирующих пузырьковых камер и использование их в гибридных системах в
6.
качестве вершинных детекторов позволили объединить достоинства пузырьковых камер и электронных трековых детекторов. Одной из таких гибридных систем является Европейский Гибридный Спектрометр (ETC) ' ', созданный при участии ИФВЭ для экспериментов на 400 ГэВ ускорителе ЦЕРН'а. При обработке снимков с быстро-циклирующих пузырьковых камер перед системами обработки фильмовой информации возникает ряд дополнительных проблем. Рост требований к измерительным системам связан с тем, что увеличение энергии приводит к резкому увеличению множественности вторичных частиц, большинство из которых локализованы в узком переднем конусе. При этом треки, образующие конус, в малом объеме камеры практически сливаются на всем поле снимка, начиная медленно расходиться лишь к его краям. Дополнительно к этому задачи обработки осложняются наличием большого числа фоновых треков и треков с малой плотностью пузырьков. Комплексное решение этих проблем позволило создать в ИФВЭ систему обработки снимков с современных пузырьковых камер на основе ЭЛТ-автомата МЭ1АС, разработка аппаратуры и создание программного обеспечения которого были полностью выполнены в ИФВЭ.
Как показывает опыт зарубежных /^э»40/ и отечественных і^іьо/ разработок измерительных систем на основе ЭЛТ-ав-томатов, создание системы обработки представляет собой длительный и трудоемкий процесс, в ходе которого можно выделить
/4/ четыре этапа ' ':
разработка очередного варианта системы;
реализация очередного варианта или модификация старого;
наладка очередного варианта;
пробная экспликация системы.
7.
Так, при создании комплекса МЭ1АС был реализован ряд версий программного обеспечения /iD»a»J-u/f принципиально отличающихся друг от друга как по структуре, так и по функциональным возможностям.
В настоящей диссертации обобщается опыт создания систем обработки на основе ЭЛТ-автомата МЗНАС и описываются элементы программного обеспечения, созданные при непосредственном участии автора.
На основе этого программного обеспечения автором совместно с Никитиным С.Г. реализована система для измерения снимков с быстроциклирующей пузырьковой камеры RCBC, полученных в эксперименте по исследованию К*р, 5Г4 р -взаимодействий и взаимодействий на ядрах А1 и Аи при 250 ГэВ/с на Европейском Гибридном Спектрометре (NA-22).
Разработанное автором программное обеспечение использовалось также при создании унифицированной системы обработки снимков с камеры "Мирабель" на базе hpd /З1'.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы.
В первой главе диссертации описывается структура и функциональные возможности автомата МЭЛАС.
Основное отличие автомата МЭЕАС от аналогичных приборов на основе BIT заключается в том, что ядром управляющей электроники МЭЛАСа является программируемый спецпроцессор. Такая организация управляющей электроники позволяет расширять функциональные возможности прибора без принципиальных ограничений, так как взаимодействие ЭВМ с электроникой прибора производится не на уровне исполнительных команд, а на уровне программ спецпроцес-
8.
сора, которые, при необходимости, могут быть переданы из ЭВМ в его память. Приведено описание синтаксиса языка Ассемблера спецпроцессора, предложен способ реализации Ассемблера, основанный на использовании интерпретатора с языка высокого уровня. Выбор в качестве средства реализации интерпретатора с языка высокого уровня обусловлен тем, что такой подход обеспечивает простоту реализации, легкость расширения и эффективность использования Ассемблера. Рассматриваются вопросы построения программного обеспечения, организующего взаимодействие прибора и ЭВМ. В программном обеспечении выделяются три уровня: уровень внешнего устройства; уровень физического прибора; уровень абстрактного автомата. Каждый уровень программного обеспечения представляет собой реализацию виртуального прибора на определенном уровне абстракции.
Вторая глава диссертации посвящена разработке средств, необходимых для тестирования и контроля комплекса МЭЯАС.
Традиционный подход к решению задач наладки и тестирования аппаратуры заключается в создании специализированной библиотеки подпрограмм, на базе которой строится фиксированный набор тестов. Однако, в процессе наладки прибора постоянно возникает необходимость в модификации существующих и построении новых тестов. Поэтому необходимо иметь более гибкие программные средства, которые позволили бы разработчикам аппаратуры достаточно просто строить необходимые тесты узлов прибора. Один из возможных подходов к решению этой задачи заключается в построении пакета прикладных программ (ППП), позволяющего пользователю пакета в режиме диалога под управлением ЭВМ построить требуемый тест.
9.
В' этой главе описывается функциональное наполнение ІШП. Показывается, что частью функционального наполнения должен быть пакет статистического анализа. Предлагается способ реализации пакета статистического анализа, основанный на понятии абстрактных типов данных. Приводится схема описания диалоговых систем, реализующих различные типы диалога (от полностью инициируемого ЭВМ до свободного диалога на развитом языке программирования), на основе которой реализовано системное наполнение ШЇЇІ.
В конце второй главы описываются средства контроля аппаратуры, используемые на этапе эксплуатации системы.
В третьей главе диссертации представлены технологические аспекты построения измерительных систем.
Рассматриваются основные этапы обработки фильмовой информации и формулируются задачи системы обработки. Предлагается единый подход к созданию программ обработки данных, основанный на процедуре обхода информационной структуры. При использовании предложенного подхода, разработка программ сводится к описанию структуры данных и установлению соответствия между узлами структуры и модулями обработки данных, хранящихся в узлах структуры. Описываются программные средства для работы с информационными структурами. Выделяется два уровня представления структур: логический и физический. Для работы с данными на физическом уровне предлагается набор базисных операции, на основе которого реализуются средства для работы со структурами на логическом уровне. Разделение логического и физического представления структур данных позволяет разрабатывать программы обработки не зависящие от конкретной реализации структуры. Для этого достаточно для каждой используемой в системе физичес-
10.
кой организации структуры реализовать соответствующий набор базисных операций.
В четвертой главе описывается система измерения снимков с быстроциклирующей пузырьковой камеры RCBC, реализованная на автомате МЭМС. Она создана на основе прозтраммно-математи-ческого обеспечения, которому были посвящены первые три главы диссертации. Приведены данные о функционировании комплекса, точностные и технологические характеристики эксплуатации измерительной системы. Проведено сравнение точностных характеристик с другими приборами на одном и том же экспериментальном материале.
Показывается, что созданная система обработки снимков с камеры RCBC обеспечила получение необходимых точностных характеристик.
В заключении сформулированы основные результаты, полученные в настоящей диссертации.
В приложении I приводится перечень основных подпрограмм уровня абстрактного прибора.
Диссертация основана на работах, выполненных с определяющим участием автора в институте физики высоких энергий в соответствии с планом научных исследований. Основные результаты диссертации опубликованы в работах /з»0-11/ и докладывались на международных и всесоюзных конференциях и совещаниях.
II.
Программные средства, обеспечивающие взаимодействие ЭВМ и прибора
Автомат МЭШАС работает под управлением ЭВМ ICL-1903A, принадлежащей к среднему классу (память 64К 24-битных слов, цикл памяти 1,3 мкс, сменные диски, четыре магнитофона и т.п.). Программное обеспечение, предназначенное для обеспечения взаимодействия ЭВМ и прибора, состоит из трех уровней. Каждый уровень программного обеспечения можно рассматривать как реализацию виртуального прибора на определенном уровне абстракции, причем, чем выше уровень, тем более развитыми функциональными возможностями обладает виртуальный прибор.
Уровень 0 - уровень внешнего устройства. На этом уровне реализуется работа с прибором как с внешним устройством ЭВМ. Уровень I - уровень физического прибора. Этот уровень представляет собой уровень драйверов узлов автомата и обеспечивает организацию доступа к узлам автомата на уровне программ спецпроцессора. Уровень 2 - уровень абстрактного прибора. Этот уровень является формализацией понятий сканирующих автоматов HPD И МШІАС. Реализация программного обеспечения в виде последовательности уровней обеспечивает: - возможность легкой модификации измерительных систем при развитии аппаратуры; - возможность выбора средств, наиболее адекватных решаемой задаче; - возможность создания унифицированного программного обеспечения сканирующих автоматов. С точки зрения ЭВМ, автомат МЭЯАС является внешним устройством, для работы с которым был модифицирован стандартный диспетчер ЭВМ. Управление автоматом на этом уровне осуществляется посредством следующих команд: ОРАВТ - открытие автомата; CLABT - закрытие автомата; RGWR(NB,HE,IBUF,NW) - запись ш слов из массива IBUP в ив—НЕ регистры автомата; RGRD(HBfBE,lBUFlHW) - чтение из регистров автомата в память ЭВМ; SUSIN- приостановка программы до поступления прерывания от автомата. При поступлении прерывания от функциональной клавиатуры (А-прерывание), специальной клавиши (Н-прерывание) или по концу обмена (С-прерывание) диспетчер взводит соответствующие биты в фиксированном (флаговом) слове программы. Так как на этом уровне система прерываний флагового типа, необходимо иметь программный механизм обработки прерываний. Оператор БЕЖВІШ( IT, LABEL), где IT имеет ТИП SET OP (А,н,с)и LABEL-метка в программе, определяет ветвь обработки прерывания, IT. Оператор BRHSM(IT) определяет точку в программе, в которой анализируется флаговое слово и осуществляется переход на соответствующую ветвь обработки прерывания. Для выхода из ветви обработки прерывания используются два оператора. Оператор ВЕТВШГ передает управление в точку анализа прерываний, а оператор JMPBRN передает управление в точку программы, в которой определялась ветвь прерывания. Корректная работа с прерываниями требует, чтобы внутри ветви прерывания последующие прерывания либо были запрещены, либо программы обработки прерываний удовлетворяли требованиям реентерабельности. Операторы SETMASK И PSHMASK, соответственно, запрещают и разрешают обработку прерываний. Для синхронизации работы ЭВМ и автомата реализован оператор WAIT(IT). Полезно иметь две моды работы процедур, которые занимаются обменом: - по окончанию работы процедуры все обмены завершены; - последний обмен не обязательно завершен. Эти две моды работы можно получить, если потребовать, чтобы для последнего обмена не было команды приостановки. Однако, в том случае, когда большинство процедур требуют после своего вызова употреблять оператор WAIT, ЧТО характерно для процесса измерения на МЭМСе, такое решение неудобно. Поэтому были реализованы операторы SKIP И NOSKIP управляющие режимом работы оператора WAIT. Режим SKIP означает, что оператор WAIT пустой.
Введем понятие s -процедуры, которая характеризуется тем, что последний и только последний её оператор WAIT может управляться оператором SKIP. Кроме того, после выхода из s -процедуры всегда устанавливается режим NOSKIP. Тогда, установив начальный режим NOSKIP, В дальнейшем этот оператор перед вызовом s -процедуры можно не употреблять.
Контроль прибора на этапе эксплуатации системы
Рассматриваются два взаимосвязанных вопроса - разработка средств для работы со структурами данных и разработка структуры программы, обрабатывающей эти данные. Специфика программ обработки фильмовой информации заключается в том, что их входная и выходная информация представляет собой хорошо формализованные структуры данных типа дерева. Тем самым программу можно формально представить как процедуру, отображающую одну структуру на другую. Такое отображение можно построить в процессе обхода входной структуры, включив в узлы дерева операции, реализующие обработку данных и формирование выходной структуры. При этом модули, реализующие функциональную обработку данных узла, значительно упрощаются и, в силу четкого разделения операций по анализу структуры и функциональной обработки данных, получается достаточно наглядная логика взаимодействия модулей. Важным следствием такого подхода является высокая мобильность программ, что позволяет легко и быстро перестраивать их для решения широкого класса задач обработки фильмовой информации.
Рассмотрим кратко основные этапы процесса обработки снимков с пузырьковых камер. Первый этап обработки заключается в просмотре фильмовой информации и отборе снимков с требуемыми для данного эксперимента событиями. Как правило, пленка просматривается дважды, и результаты двух независимых просмотров сравниваются. После первого этапа обработки на магнитной ленте содержатся пространственные координаты вершин взаимодействия и информация о топологии и особенностях найденных событий. В зависимости от сложности обрабатываемых событий и/или от дальнейшей цепочки обработки данные просмотра поступают либо на этап полных измерений, либо на этап предварительных измерений. На этапе предварительных измерений данные просмотра дополняются измерениями небольшого числа реперных крестов и координатами вершин данного события. На каждом треке измеряются, как минимум, две точки и, если необходимо, измеряется специальная точка. Этап полных измерений отличается от этапа предварительных измерений только количественно. Измеряется большее количество реперных крестов, на треках измеряется от 10 до 40 точек. Дальнейшая цепочка обработки зависит от типа эксперимента и включает в себя геометрическое восстановление, кинематический и физический анализ измеренных событии. Часть событий, забракованных на этих этапах, возвращается на повторные измерения.
Система MBIAC в общей цепочке обработки фильмовой информации в ШВд осуществляет полные измерения событий. На вход системы поступают данные в формате HYDRA -системы. В качестве входных данных используются данные просмотра, либо предварительные измерения, либо данные полных измерений, требующие повторного измерения.
Так как измерительная информация дая некоторых экспериментов может занимать почти всю доступную программе оперативную память ЭВМ ICL-1903A, непосредственно использовать данные в формате ЩШНА -системы невозможно. Поэтому первой задачей измерительной системы является перевод входной информации в формат измерительных програми МЭЯАСа.
Вторая. и основная, задача измерительной системы заключается в организации полных измерений снимков с пузырьковых камер. Преобразование выходной структуры измерительных программ в HYDRA-формат, стандартный для последующих программ обработки, является третьей задачей системы. Четвертая задача системы заключается в сборе, накоплении и выдаче данных о функционировании системы. Таким образом, система измерения фильмовой информации на основе автомата МЭ1АС должна включать в себя программы подготовки входной информации, версии измерительных программ, тестовое программное обеспечение, программы формирования выходной структуры и программную поддержку журнала системы. Анализ задач обработки фильмовой информации показал, что можно применить единый подход к разработке всех программ системы, основным принципом которого является требование соответствия структуры программы структуре обрабатываемых данных . Сущность данного подхода заключается в описании структур входных и выходных данных, определении модулей, отображающих множество значений узлов входной структуры в множество значений узлов выходной структуры, и установлении соответствия между структурой программы и структурой данных. Соответствие между структурой программы и структурой данных можно установить двумя способами. Первый способ, статический, заключается в фиксации структуры программы таким образом, чтобы последовательность вызовов модулей соответствовала иерархии узлов структуры данных и движение по программной структуре (вызов модулей) совмещалось с вертикальным движением по структуре данных. Для реализации совместного движения, вызов и выход из модуля обработки данных должны осуществляться специальными процедурами, которые вместе с передачей и возвратом управления автоматически передавали бы модулям информацию соответствующих узлов структуры данных. Используя такую технологию разработки программ, была реализована процедура измерения снимков с большой пузырьковой камеры ВЕВС.
Программные средства для работы со структурами данных
Измерение снимков с камеры RCBC логически состоит из измерения отдельных пленок по 4000 кадров в каждой. Отобранные при просмотре события предварительно размечаются на проекторах ПУОС-4 41 , связанных в линию с ЭВМ DEC-Ю, под контролем программ сопровождения в рамках измерительной системы RTFAS -30/. Данные предварительных измерений поступают в систему МЭЛАС на отдельной магнитной ленте (МП) и регистрируются в журнале системы. Измерение одной пленки длится от 3 до 5 дней, в зависимости от количества и качества поданных на измерения событий. Ежедневные измерения начинаются с тестирования и калибровки прибора. Измерения проводятся в две смены, по 5 часов каждая. После того, как все события на пленке измерены, МП с измерительной информацией передается на последующие этапы обработки данных с ЕГО /34/.
Выбор режима измерения событий на МЭЛАСе с предварительной разметкой треков вызван, с одной стороны, исключительной сложностью изображения на снимке, разметка которых на МЭЛАСе затруднена. С другой стороны, такая организация измерительной цепочки обеспечила существенно более высокую производительность всего измерительного комплекса ИФВЭ.
События предварительно измеряются на проекторах ПУОС-4 со средней скоростью 30 событий в день. На каждой из трех проекций снимка измеряются несколько реперных меток, все вершины и по две точки на каждом треке. Первая точка может быть измерена в произвольном месте на треке. Вторая точка на треке является либо особой точкой (точкой останова, излома, вторичного взаимодействия и т.п.), либо точкой, до которой необходимо измерить трек. Координаты вершин и особых точек восстанавливаются в пространстве, и программа сопровождения контролирует правильность и точность их измерения. На этой же стадии бракуются неизмеримые, с точки зрения оператора, события. Информация в формате HYDRA -системы записывается на магнитную ленту и поступает на МЭЛАС для дальнейшей обработки.
Информация, поступившая с этапа предварительных измерений, проходит в системе МЭЛАС три стадии обработки: подготовка входной информации для измерительной программы; измерение событий на приборе; оформление выходной информации для программ геометрической реконструкции событий.
Для автоматизации работ по сопровождению прохождения данных, все задания на обработку фильмовой информации оформлены в виде набора макрокоманд операционной системы. Сведения о доступных системе магнитных лентах собраны в каталог Ш, в котором каждая лента, помимо имени и номера, характеризуется статусом и идентификатором. Статус ленты используется для идентификации стадии обработки, а идентификатор уточняет, к какой именно пленке относится информация, хранящаяся на Ж. Все программы обработки автоматически выбирают из каталога МП требуемые для их работы ленты и, в случае необходимости, изменяют их статус. Такая организация работы с МЛ значительно упростила работу операторов и практически исключила возможные ошибки.
Для целей учета и контроля функционирования системы программы обработки, при наступлении определенных системных событий, посылают в системный журнал сообщения. Каждое сообщение дополняется датой и временем приема и записывается в последовательный дисковый файл. Используя накопленную в системном журнале информацию, строятся разнообразные показатели и оценки функционирования системы. Помимо таких традиционных характеристик измерительной системы как, показатели использования прибора, объема обработанной информации, производительности системы и т.п., накопленная информация используется также для анализа эффективности алгоритмов обработки и оценки технического состояния прибора.
Подготовка входной информации для измерительной программы осуществляется программами Н1М2 и Н2М2, основная задача которых состоит в преобразовании данных из HYDRA -формата в формат измерительной программы и перевода всей координатной информации в эталонную систему координат прибора. Используя программные средства, описанные в третьей главе, организуется обход Н-структуры, графическое изображение которой приведено на рис. 6. В результате обхода этой структуры формируется М-структура измерительной программы, причем узлы "МТ" и "ММ" отображаются в узел "PR", а узлы "ТК" и "TS" отображаются в узел "TR". Отличие программ НШ2 и Н2М2 состоит в использовании различных наборов базисных операций, что и отображено в их названии.
Производительность и другие характеристики системы
Этот модуль реализует алгоритм автоматического измерения и отслеживания трека. Одной из основных проблем при разработке алгоритмов отслеживания треков является проблема выбора математической модели трека в плоскости пленки, так как наличие точной модели повышает надежность и существенно ускоряет отслеживание треков. Хорошо известно, что треки в классических камерах аппроксимируются, с достаточной для целей отслеживания точностью, полиномами невысокой степени, а для треков в больших пузырьковых камерах точная математическая модель трека отсутствует. С этой точки зрения камера RCBC занимает промежуточное место между классическими и большими пузырьковыми камерами. Анализ треков, измеренных при обработке снимков с камеры показал, что 95$ треков в локальной системе координат, определяемой вершиной взаимодействия и последней точкой на треке, хорошо аппроксимируются полиномами не выше пятой степени. Более того, множество треков, в зависимости от угла разворота отдельного трека, разделяется на четыре класса: треки, которые хорошо аппроксимируются полиномами, соответственно, третьей, четвертой и пятой степени, и треки, для которых удовлетворительной модели нет.
Отслеживание трека осуществляется в локальной системе координат и представляет собой многошаговый процесс, на каждом шаге которого выполняются следующие действия: - экстраполяция вдоль трека на выбранный специальным образом шаг и выделение некоторой зоны изображения снимка (слайса); - сканирование изображения в выделенной зоне и обработка полученного видеосигнала; - если продолжение трека найдено, то производится объединение вновь полученной информации с предысторией; - если трек потерян или окончился, то происходит завершение многошагового процесса.
В ходе отслеживания треков с полиномиальной моделью, по мере накопления информации, степень полинома увеличивается до максимально возможной, для данного класса треков, степени. Основную проблему при отслеживании таких треков представляют близкопроходящие треки, которые хорошо согласуются с текущей моделью трека. Поэтому при наличие конкурирующих продолжений трека из них выбирается наиболее согласующееся с моделью трека. Данная точка на треке считается точкой ветвления и информация о ветвлении запоминается в стеке. При потере трека происходит возврат к предыдущей точке ветвления и исследуется следующая ближайшая ветвь. Как показал опыт измерения реальных треков, перебор ветвей при отслеживании трека, начиная с некоторого момента, как правило, оказывается безрезультатным и приводит только к потерям машинного времени. По этой причине при отслеживании трека допускается максимум четыре ветвления.
При отслеживании низкоэнергетичних треков используется алгоритм, хорошо зарекомендовавший себя при измерении снимков с камеры ВЕВС и камеры "Мирабель" /ЗІ/. Измеренный участок трека аппроксимируется кривой, имеющей постоянную или линейно меняющуюся кривизну, и объединение информации производится с учетом весов, зависящих от степени согласования с моделью трека.
При отслеживании треков применяется следующая стратегия: - уточняются координаты предварительно измеренных точек и отслеживание ведется от конца трека к вершине взаимодействия; - если трек не прослежен до средней точки, то делается попытка измерить трек, начиная от средней точки к вершине, после этого домеряется оставшаяся часть трека; - если трек не был прослежен до вершины взаимодействия, то происходит обращение за помощью к оператору. На экран телевизионно-графического дисплея выводятся измеренные точки и оператор имеет возможность просмотреть все измеренные точки, удалить любые из них, добавить произвольное число точек, указать участок трека, который следует домерить автоматически либо повторить измерение трека с самого начала, уточнив данные предварительных измерений. Измерение трека завершается переводом всей координатной информации в эталонную систему координат прибора и записью информации в поле данных узла структуры. Оформление выходной информации осуществляется программами М2Н1 и М2Н2, основная задача которых состоит в преобразовании М2 -структуры в структуру HYDRA-системы. Выходная структура формируется в процессе обхода М2 -структуры и, в зависимости от используемого набора базисных операций, размещается либо в оперативной памяти, либо в странично-организо-ванной памяти. Сформированная структура записывается на магнитную ленту, которая затем передается на последующие этапы обработки данных эксперимента м-22. Точностные характеристики системы проверялись при обработке снимков с камеры RCBC, полученных в сеансе "А" эксперимента НА-22. Для контроля точности измерения реперных меток анализировались распределения их координат в оптической системе, в которую переводятся все измерения с помощью афинного преобразования. Достигнутая на автомате МЭЛАС точность измерения реперных меток составляет 2,2 мкм для крестов, нанесенных на верхнее стекло камеры и менее всего подверженных оптическим искажениям, и 3,7 мкм для остальных крестов, фотографирование которых производится через турбулентный слой жидкости.
