close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

КЛИМЕНКО Анна Николаевна;pdf

код для вставкиСкачать
Оглавление
Аннотация ...................................................................................................................................... 2
Введение ........................................................................................................................................ 3
Общие сведения............................................................................................................................. 4
Обозначение и наименование программы ................................................................................ 4
Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы ...................... 4
Языки программирования, на которых написана программа .................................................. 4
Функциональное назначение ........................................................................................................ 4
Классы решаемых задач и назначение программы ..................................................................4
Описание логической структуры ..................................................................................................5
Описание алгоритма и функционирования программы ........................................................... 5
Модуль расчета ДН ................................................................................................................... 6
Модуль проектирования ФАР ................................................................................................. 10
Модуль моделирования ФАР .................................................................................................. 13
Используемые технические средства ......................................................................................... 14
Типы электронно-вычислительных машин и устройств, которые используются при работе
программы ............................................................................................................................... 14
Вызов и загрузка .......................................................................................................................... 15
Адрес загрузки и сведения об использовании оперативной памяти ..................................... 15
Пользовательская библиотека..................................................................................................... 15
Входные данные .......................................................................................................................... 16
Формат и описание входных данных ...................................................................................... 16
Выходные данные........................................................................................................................ 16
Формат и описание выходных данных ................................................................................... 16
1
Аннотация
Настоящий документ описывает класс решаемых задач, назначение,
условия применения и характеристики программного обеспечения, объясняет
структуру входных и выходных данных и алгоритмы работы программы.
2
Введение
Данная
программа
предназначена
для
моделирования
и
расчета
характеристик линейной фазированной антенной решетки (ФАР), работающей
на
звуковой
частоте.
Излучающими
элементами
решетки
являются
пьезоэлементы.
Программа была написана на языке Java и является кроссплатформенной.
Кроссплатформенность предоставляет пользователю возможность работать с
программой в привычной для него операционной системе (ОС), где
установлена виртуальная машина Java (JVM).
Благодаря наглядной форме отображения расчетных соотношений и
результатов, программа доступна для понимания пользователями. Выходные
данные (графики, построенные в данной программе) могут быть легко
экспортированы в файл (*.txt, *.xml, *.dat), что удобно при создании научных
статей, отчетов и других работ.
3
Общие сведения
Обозначение и наименование программы
Программа имеет название «Программа проектирования и моделирования
линейной фазированной антенной решетки» и обозначается «Scanner».
Программа написана на языке Java среде Eclipse 3.6. Техническая документация
написана с использованием программных продуктов Microsoft Office Word
2013.
Программное обеспечение, необходимое для функционирования программы
Для функционирования программы требуется виртуальная машина Java
(JRE) версии 7 или выше.
Языки программирования, на которых написана программа
Программа написана на языке Java 7 с использованием компилятора javac в
среде Eclipse версии 3.6.
Функциональное назначение
Классы решаемых задач и назначение программы
Данная
программа
предназначена
для
моделирования
и
расчета
характеристик линейной фазированной антенной решетки (ФАР), работающей
на
звуковой
частоте.
Излучающими
элементами
решетки
являются
пьезоэлементы, типы которых задаются пользователем: прямоугольный или
круглый.
4
Описание логической структуры
Описание алгоритма и функционирования программы
Блок-схема алгоритма функционирования программы показана на рис.1.
Рис. 1. Блок - схема алгоритма программы
5
Модуль расчета ДН
Для расчета ДН ФАР выберите в меню «Расчет» пункт «Расчет ДН» как
показано на рис.
Рис. 2. Расчет ДН
В окне «Расчет ДН», показанной на рис.2., выберите вкладку «Дано» для ввода
входных данных:
 тип пьезоэлемента;
 длина, ширина (или радиус) пьезоэлемента;
 высота пьезоэлемента;
 количество пьезоэлементов;
 расстояние между пьезоэлементами;
6
Рис. 3. Расчет ДН
Далее нажмите вкладку «Найти» (рис.4), и укажите необходимые выходные
данные:
 параметры диаграммы направленности (ДН) (угловой интервал,
количество точек, и т.д.);
 ширина главного лепестка ДН;
 длина антенны;
 резонансная длина волны;
 угол сканирования.
Если все необходимые поля заполнены корректно, нажмите кнопку «ОК».
Должны появиться окна с ДН (рис.5) и результатами расчета (рис.6). Имеется
возможность сохранить ДН в файл (*.txt, *.dat, *.xml). Для этого нажмите
правую клавишу мыши в окне с ДН (рис) и выберите из меню пункт
«Сохранить»
7
Рис 4 Расчет ДН, вкладка «Найти»
Рис.5. Диаграмма направленности
8
Рис.6. Результаты расчета ДН
9
Модуль проектирования ФАР
Для проектирования ФАР выберите в меню «Расчет» пункт «Расчет
параметров антенны» как показано на рис. 7а. В открывшемся окне (рис.8)
введите входные данные:
 ширина главного лепестка ДН;
 длина волны;
 угол сканирования.
Рис.7а. Проектирование ФАР, вкладка «Дано»
10
Рис.7б. Проектирование ФАР, вкладка «Дано»
Далее нажмите на вкладку «Найти» и укажите выходные параметры, которые
необходимо вычислить:
 длина, ширина (или радиус) пьезоэлемента;
 высота пьезоэлемента;
 количество пьезоэлементов;
 расстояние между пьезоэлементами;
 длина антенны.
Если все необходимые данные введены корректно, будет доступна кнопка
«ОК».
11
Рис.8. Проектирование ФАР, вкладка «Найти»
Рис.9. Результаты проектирования ФАР
12
Модуль моделирования ФАР
Для моделирования фазированной антенной решетки (ФАР), необходимо
выбрать пункт «Моделирование ФАР» из меню «Моделирование». После этого
должно открыться окно, показанное на рис.10. В данном окне требуется
заполнить поля с параметрами моделирования и нажать кнопку «Запустить»
(рис.11).
Параметры моделирования ФАР:
 количество пьезоэлементов;
 расстояние между пьезоэлементами;
 точка фокусировки.
Результаты моделирования:
 закон задержек (совокупность
соответствующих пьезоэлементов);
 сфокусированный луч.
задержек
Рис 10 Моделирование ФАР до запуска
13
фаз
в
градусах
Рис 11 Моделирование ФАР после запуска
Используемые технические средства
Типы электронно-вычислительных машин и устройств, которые используются
при работе программы
Для работы программы требуется наличие установленной на компьютере
виртуальной JAVA-машины, поэтому требования к системным ресурсам
компьютера будут те же, что и для Виртуальной машины Java (JRE):
http://java.com/ru/download/help/sysreq.xml
Подробнее: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/config-417990.html
Дисковое пространство: 50 MB на жестком диске.
14
Вызов и загрузка
Адрес загрузки и сведения об использовании оперативной памяти
Программа хранится в каталоге /scanner/. Для запуска программы
следует открыть файл «scanner» с расширением, соответствующей Вашей
операционной системе, например, для ОС Windows, scanner.exe.
Для работы программы требуется от 500 Мегабайтов свободной оперативной
памяти.
Пользовательская библиотека
В модуле «Расчет параметров антенны» в качестве входного параметра
задается частота или длина волны. В случае выбора частоты волны,
пользователь указывает из списка среду распространения волны, см. рис.7б. В
программе предусмотрена возможность редактировать этот список. Данный
список, т.е. список физических сред
и соответствующих им скорости
распространения волн, находится
в директории /user/library.xml. Для
редактирования списка нужно открыть файл «library.xml» текстовым
редактором.
Пример добавления новой среды распространения волн:
<environment
name="Трансформаторное
масло"
velocity
=
"1390"></environment>,
Где «name» - наименование среды, «velocity»- скорость продольных волн
в среде, м/c.
В случае указания некорректных данных, например, если введена
отрицательная скорость, данная физическая среда будет игнорирована, т.е. она
не появится в списке.
Список загружается в программу только один раз (при инициализации),
поэтому после редактирования списка нужно перезапустить программу.
ВНИМАНИЕ! При редактировании данного списка следует соблюдать
синтаксис XML файла. В случае повреждения файла или изменения пути к
файлу программа будет отображать форму «Расчет параметров антенны» без
возможности выбора частоты, см. рис. 7а.
15
Входные данные
Формат и описание входных данных
Входные данные – вводимые в поля оконных форм числа.
Выходные данные
Формат и описание выходных данных
Выходные данные - графическая информация на дисплее и файл.
Информация, выводимая на экран в графическом режиме: диаграмма
направленности, результаты расчета, акустическая волна (моделирование).
Информация, записываемая в файл: двумерный массив точек диаграммы
направленности. Формат файла: *.txt, *.xml, *.dat.
16
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа