Технологии QNX и КПДА в России · • Функциональные...

Картографический пакет для ЗОСРВ «Нейтрино»

Докучаев Андрей, СВД Встраиваемые Системы

Технологии QNX и КПДА в РоссииМосква, 25 апреля 2018

Сфера применения

Картографический пакет разрабатывается для решения задач анализа, обработки и

визуализации электронной картографической информации (ЭКИ), представленной в виде

морских навигационных и топографических карт. Пакет предназначен для применения в

составе систем управления оружием и навигационных комплексов.

Основные возможности:

− Информационная и картографическая поддержка при решении задач планирования и

применения систем вооружения.

− Обеспечение решения задач анализа и моделирования оперативной обстановки, в том

числе с построением рельефной модели местности.

− Визуализация геопространственной информации с учетом имеющихся механизмов

аппаратного ускорения и особенностей применяемых вычислительных средств.

− Оптимизация управления вычислительными ресурсами с учетом специфики различных

процессорных архитектур (в том числе отечественных: Эльбрус, КОМДИВ и Мультикор).

Содержание

• Картографический пакет для ЗОСРВ «Нейтрино»

• Архитектура программного комплекса

• Функциональные возможности прикладной библиотеки

• План развития

Задачи сервиса:− первичная обработка картографической информации− использование нескольких источников данных− оптимизация скорости доступа к картам− многопользовательский режим

Архитектура программного комплекса

Концепция картографического сервисаполучение электронной картографической информации (ЭКИ) с удаленного сервера

электронные карты

поток управления

обмен данными

XXX

КЭШ

Картографическийсервис

Сервер Разделяемаяпамять

Разделяемаяпамять

База данных


Концепция картографического сервисаавтономное локальное хранилище картографической информации (КЭШ)

Картографическийсервис

КЭШ



Функции сервиса:− синхронизация всех локальных

изменений− наполнение хранилища ЭКИ в

ручном или автоматизированномрежиме

− параметрическая загрузка ЭКИ вразделяемую память

− разграничение доступа к ЭКИ дляразличных пользователей

− оптимизация скорости доступа− фильтрация и конвертирование

картографической информации


Штатное приложение для управления сервисом

Особенности приложения:− централизованное управление

картографическим сервисом− контроль состояния соединения с

картографическим сервером− контроль наполнения локального

хранилища, синхронизация и учетизменений в нем

− настройка фильтров конвертера− формирование рабочих наборов

картографической информации− визуализация содержимого

локального хранилища с учетомхарактеристик объектов

− запуск программ визуализациикартографической информации


Инструменты offline-обработки наборов картографической информации

Решаемые задачи:− установление связей между картой

и классификатором− ручная фильтрация классов и слоев

картографической информации дляснижения нагрузки на средстваотображения

− удаление данных из КЭШа сервиса− конвертирование информации во

внутренний формат хранения вручном режиме


Поддерживаемые форматы данных и способы их распространения

Поддерживаемые форматы ЭКИ:− морские навигационные карты формата ISO/EIC 8211 – IHO S-57 ENC:

– возможно распространение карт закодированных по стандарту IHO S-63– визуализация информации в соответствии с рекомендациями стандарта IHO S-52– допускается распространение посредством картографических серверов (файлы

карт в формате S-57 / декодированные из S-57 карты / кодированные по стандартуS-63 архивы с картами)

− топографические карты формата SXF:– цифровой классификатор карты в формате RSC– визуализация матриц высот в формате MTW– подразумевается распространение как через картографические серверы, так и

независимыми от представленного картографического пакета способами

Перспективные форматы (ведутся работы по поддержке):− географические файлы в формате Shapefile− растровые карты в формате GeoTIFF

Общая структура прикладных библиотек картографического пакета

Функциональные возможности прикладной библиотеки

GIS Helper – библиотека для управлениякартографическим сервисом, организациидоступа к данным и обеспеченияалгоритмической поддержки прикладногоприложения.

GIS Render – библиотека позволяет определятьмеханизм визуализации ЭКИ, осуществлятьрендеринг картографии и акселерацию.

Surface Manager (SM) – движок визуализации и2D акселерации решает задачу интеграции вокружение Qt/Photon. Для оптимальной работыSM требуется сборка Qt с поддержкой модулейрасширенной 2D акселерации.

GIS Render

GIS Helper

Surface Manager

Движок визуализации Surface Manager (SM)

Функции движка:− визуализация информации по слоям:

векторные и растровые карты,пользовательские данные

− генерализация, сшивка, проецированиеи фильтрация данных

− синхронная и асинхронная растеризация− управление потреблением памяти− 2D акселерация и альфа-смешивание− возможно создание нескольких SM− возможность встраивания в конечные

приложения− определение координат объектов


Область буферизацииОбласть буферизации

Область буферизации

Область буферизации

Область нечувствительности

Пример применения: отображение векторных карт в формате SXF

Особенности реализации:− использует аппаратное ускорение− портировано на широкий спектр

аппаратных архитектур− основано на библиотеке Qt


surface manager

Отображение слоя растровых данных


− визуализация растровой информации идемонстрация особенностей рельефаместности

− автоматическая интеграция растровой,векторной информации с возможностьюнанесения оперативной обстановки

− подкачка растровых данных, синхроннаяи асинхронная растеризация

− сокращение информационной нагрузкиза счет управляемой аппроксимации(опциональная возможность)

− 2D акселерация и альфа-смешивание− определение 3-х мерных координат

объектов

Визуализации слоя пользовательских объектов


Возможности слоя:− обслуживание списка объектов− поддержка простейших примитивов− поддержка полу-прозрачности объектов− привязка координат опорных точек объектов к

картографическим ориентирам− возможность создания объектов, размер которых

не привязан к масштабу отображения растровойили векторной картографической информации

− аппаратное совмещение слоя пользовательскихобъектов с другими слоями (данный слойотображается на переднем плане)

− опциональное включение / отключение слоя

Несколько экземпляров менеджера поверхностей


surface managersurface manager

Особенности:− в системе может одновременно

существовать несколько процессов,

использующих API библиотекиlibgisrender и Surface Manager

− в пределах одного процесса такжедопустимо создание несколькихнезависимых друг от другаменеджеров поверхностей

− менеджеры могут иметь какобщий источник данных, так ираздельные (включая объектыразделяемой памяти)

− число реализаций ограниченоразмером доступной видео-памяти

Электронная документация для картографического пакета


Особенности встроенной справки:− web-интерфейс− интеграция в IDE (Eclipse based)− встроенные средства индексирования

и контекстного поиска

Документация включает:- справку по API библиотек libgishelper и

libgisrender (включая API управлениядвижком surface manager)

- исходный код демонстрационныхприложений

В настоящий момент в документации отсутствуют:- краткие руководства по решению типовых задач при разработке картографического приложения- справка по утилитам и серверным приложениям, входящим в состав картографического пакета

Публичная система трекинга ошибок для проекта GIS


Решаемые задачи:− необходимость наличия внешнего

ресурса не связанного с внутреннимисервисами организации

− оперативное взаимодействие сзаказчиками и информирование опроблемах продукта

− фиксация изменений

Осуществляется трекинг по следующимвопросам:- штатные утилиты и приложения- поддержка форматов карт

- базовые компоненты (компоненты ядра, драйверы поставщиков данных, конвертеры карт)- приложения (проблемы API визуализации и запроса ЭКИ, особенности разработки приложений и

оптимизации производительности)

План развития

Development Roadmap

Оптимизация SMПоддержка

карт GeoTIFF

Аналитическаябиблиотека

Поддержкакарт Shapefile

Разработкакурсов по GIS

Электроннаядокументация

Инструменты создания растровыхслоев и генерации MTW

Интеграция топографических иморских навигационных карт

Q1’18 Q2’18 Q3’18 Q4’18

Уточнение актуальных протоколов скартографическими серверами

Расширение перечня поддерживаемыхкартографических серверов и протоколов

Библиотека осуществления растровыхопераций

приоритет

(812) 346-89-56 доп. [email protected]

www.kpda.ru

Андрей Докучаевведущий инженер-программист

http://www.kpda.ru/

Технологии QNX и КПДА в России · • Функциональные...

Documents

Transcript of Технологии QNX и КПДА в России · • Функциональные...