Способ навигации в многомасштабной трехмерной

Изобретение относится к навигации в трехмерной сцене на дисплее. Его использование при оперировании с компьютерным отображением трехмерного объекта позволяет получить технический результат в виде удержания представляющей интерес точки на объекте при любых манипуляциях с этим объектом, и чтобы при этом объект оставался в центре окна на дисплее. Этот результат достигается благодаря тому, что связывают представляющую интерес точку с опорной формой, при этом опорная форма отслеживает форму наблюдаемого трехмерного объекта в наблюдаемой трехмерной сцене, а представляющая интерес точка поддерживается в пределах наблюдаемого трехмерного объекта, и отображают сцену согласно запрашиваемому пользователем действию навигации в наблюдаемой трехмерной сцене, удерживая при этом представляющую интерес точку в пределах опорной формы и в пределах области наблюдения. Действия навигации в двухмерном представлении трехмерного объекта включают в себя поворот, перемещение и изменение масштаба. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ навигации трехмерной сцены в области наблюдения, заключающийся в том, что связывают представляющую интерес точку с опорной формой, при этом опорная форма отслеживает форму наблюдаемого трехмерного объекта в наблюдаемой трехмерной сцене, а представляющая интерес точка поддерживается в пределах наблюдаемого трехмерного объекта, и отображают сцену согласно запрашиваемому пользователем действию навигации в наблюдаемой трехмерной сцене, удерживая при этом представляющую интерес точку в пределах опорной формы и в пределах области наблюдения.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что запрашиваемое пользователем действие навигации выбирают из поворота, перемещения и изменения масштаба.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая представляющая интерес точка содержит информацию трехмерной сцены при выполнении запрашиваемого пользователем действия навигации.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что информация трехмерной сцены содержит по меньшей мере одно из увеличения сцены, глобальной ориентации и локальной ориентации.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая представляющая интерес точка зафиксирована в точке, находящейся в пределах области наблюдения.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве упомянутой точки используют центр области наблюдения.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что трехмерный объект содержит нитевидный объект.8. Способ по п.7, отличающийся тем, что нитевидный объект содержит представление траектории скважины.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что опорная форма представляет собой провод.10. Способ по п.8, отличающийся тем, что опорная форма представляет собой цилиндр.11. Способ по п.8, обличающийся тем, что опорная форма представляет собой цилиндрическую поверхность, по существу, вдоль траектории скважины.12. Способ по п.1, обличающийся тем, что трехмерный объект является представлением сети.13. Способ по п.12, отличающийся тем, что сеть представляет собой трубопроводы.14. Способ по п.12, отличающийся тем, что опорная форма представляет собой кривые линии, проходящие, по существу, вдоль сети.15. Способ по п.12, отличающийся тем, что опорная форма представляет собой цилиндрические поверхности, проходящие, по существу, вдоль сети.16. Система для отображения трехмерного объекта, содержащая двухмерный дисплей для отображения двухмерного представления трехмерного объекта и компьютер, функционально связанный с двухмерным дисплеем и имеющий программу для отображения трехмерного объекта на двухмерном дисплее, обеспечивающую возможность перемещения, изменения масштаба и поворота представления, ограничивая при этом представляющую интерес точку в пределах опорной формы, и окна просмотра на двухмерном дисплее, при этом опорная форма отслеживает форму наблюдаемого трехмерного объекта, а представляющая интерес точка поддерживается в пределах наблюдаемого трехмерного объекта.17. Система по п.16, отличающаяся тем, что программа обеспечивает отображение представляющей интерес точки с информацией сцены для трехмерной сцены, при этом выполняется перемещение, изменение масштаба или поворот.18. Система по п.17, отличающаяся тем, что информация сцены содержит информацию, выбранную из коэффициента увеличения, глобальной ориентации и локальной ориентации.19. Система по п.16, отличающаяся тем, что программа обеспечивает исполнение запрашиваемого пользователем преобразования со скоростью, зависящей от коэффициента увеличения сцены.

Область техникиНастоящее изобретение относится к способам навигации в трехмерной сцене на дисплее.Предшествующий уровень техникиТрехмерные объекты обычно представляются на дисплеях компьютеров в двух измерениях. Такие компьютерные отображения позволяют пользователям рассматривать трехмерные объекты посредством поворота, перемещения, а также увеличения или уменьшения масштаба отображаемых сцен. Поворот, перемещение и изменение масштаба в дальнейшем будут именоваться общим термином «запрашиваемое пользователем действие» (т.е. в данном контексте запрашиваемое пользователем действие относится к «движениям» и не включает в себя изменений цвета и освещенности или текстурных отображений). Большинство известных пакетов программ для трехмерной визуализации реагирует на запрашиваемые пользователем действия перемещением точки наблюдения (взгляда наблюдателя или камеры) по трехмерной сцене. Операции поворота и изменения масштаба выполняются относительно некоторой точки поворота, которой обычно является представляющая интерес точка (ПИТ). ПИТ либо устанавливается в центре дисплея по умолчанию, либо выбирается пользователем через устройство ввода (например, мышь или клавиатуру). Когда пользователь выбирает какое-либо место на двухмерном дисплее в качестве ПИТ, программа просмотра обычно пытается связать данную ПИТ с ближайшей точкой на трехмерном объекте. Однако из-за несовершенства отображения трехмерного объекта на двухмерном дисплее ПИТ часто выходит за пределы трехмерного объекта. Это несовершенство приводит к разделению (смещению) между ПИТ и трехмерным объектом. Такое смещение обычно незначительно и изначально незаметно. Однако после поворота или изменения масштаба оно становится заметным. В результате представляющая интерес область на трехмерном объекте после поворота или изменения масштаба будет смещена к стороне области наблюдения или полностью выйдет из нее.Описанная выше проблема проиллюстрирована на фиг.1А и 1В. На фиг.1А нитевидный трехмерный объект 11 отображен на двухмерном дисплее 10 (или окне просмотра). В типичной программе просмотра представляющая интерес точка (ПИТ) 12 отображается в точке на трехмерном объекте 11, расположенном вокруг центра окна 10. Как отмечалось выше, из-за сложности отображения трехмерного объекта 11 в окне 10 двухмерного дисплея ПИТ 12 часто не отображается точно на трехмерном объекте 11. Эта неточность приводит к тому, что ПИТ 12 размещается на участке, слегка смещенном относительно планируемого места на трехмерном объекте. Такое смещение обычно слишком мало, чтобы быть заметным в сцене (см. фиг.1А), до тех пор, пока на трехмерном объекте 11 не будет выполнена операция изменения масштаба или поворота. ПИТ 12 является точкой поворота для операций поворота и изменения масштаба. На фиг.1 В показана сцена после операции изменения масштаба. «Небольшое» смещение на фиг.1А стало хорошо заметно на фиг.1В. В результате этого смещения трехмерный объект 11 теперь сдвинут от центра и находится в углу окна 10 отображения (фиг.1В). Такая же проблема может возникать при операции поворота из-за изменения угла наблюдения. На фиг.1А ПИТ 12 может казаться совпадающей с трехмерным объектом 11. Однако это совпадение может быть вызвано просто случайным совмещением с направлением линии взгляда и после поворота станет заметно разделение между ПИТ 12 и трехмерным объектом 11. Если это случится, то трехмерный объект 11 сместится к стороне окна 10 просмотра, как показано на фиг.1В. Для возврата трехмерного объекта 11 в центр окна 10 пользователь обычно должен выполнить операцию перемещения. Эта дополнительная операция может вызывать раздражение и требовать времени, особенно, если на трехмерном объекте часто выполняются операции изменения масштаба и поворота.В патенте США 5276765 (MacKinley et al.) описан способ решения этой проблемы. В нем предложено представлять круг или другую форму на поверхности объекта, когда пользователь перемещает ПИТ, чтобы помочь пользователю в позиционировании ПИТ. Этот способ уменьшает вероятность того, что ПИТ сместится за пределы трехмерного объекта. В другом известном аналоге, патенте США 5798761 (Isaacs), описаны способы отображения движения двухмерного курсора на трехмерных сценах путем использования дополнительных трехмерных линий и плоскостей в качестве направляющих. Однако эти направляющие линии и плоскости не всегда отображают курсоры на трехмерном объекте.Проблема, проиллюстрированная на фиг.1В, усугубляется, если трехмерный объект имеет непропорциональные размеры, т.е. если его одно измерение больше других измерений (как у нитевидного объекта 11 на фиг.1А). Такими нитевидными трехмерными объектами могут быть траектории нефтяных скважин, трубопроводы, дорожные сети в трехмерном представлении (на рельефных картах), молекулы деоксирибонуклеотидов (ДНК), рибонуклеотидов (РНК) и многие другие. Например, траектория нефтяной скважины может иметь длину до мили или больше и диаметр всего один фут или меньше. Такая траектория обычно представляется в виде последовательности цилиндров, связанных между собой и ориентированных в соответствии с отклонением и азимутом скважины, так что они образуют длинный и тонкий цилиндр. Для нахождения и детального наблюдения небольшой площади пользователь должен часто изменять масштаб сцены, и при использовании существующих средств отображения будет часто возникать проблема, показанная на фиг.1В.Другая проблема состоит в том, что большинство средств отображения исполняют запрашиваемые пользователем операции с одинаковым количеством движения, независимо от того, насколько близко или далеко находится средство просмотра от объекта. Такой режим работы затрудняет точное перемещение точки наблюдения вблизи объекта, но дает достаточно быстрый отклик, если объект далеко. В патенте США 5513303 (Robertson et al.) описано двухфазное движение. В первой фазе это движение постепенно ускоряется с увеличением его продолжительности. Во второй фазе это движение следует по асимптотической траектории. В патенте США 5276785 (Mackinlay et al.) описаны аналогичные способы с использованием асимптотической или логарифмической функции движения для обеспечения переменной скорости движения.Существует потребность в том, чтобы средство отображения для наблюдения трехмерного объекта было способно удерживать представляющую интерес точку на объекте, и при этом трехмерный объект предпочтительно оставался бы в центре окна, а также, чтобы можно было осуществлять навигацию в трехмерной сцене в соответствии со степенью увеличения.Сущность изобретенияОдин аспект изобретения относится к способам навигации трехмерной сцены в области просмотра. Способы заключаются в том, что представляющую интерес точку связывают с опорной формой, относящейся к трехмерному объекту, и отображают сцену согласно запрашиваемому пользователем действию, удерживая при этом представляющую интерес точку в пределах опорной формы и области просмотра. Запрашиваемое пользователем действие может включать перемещение, поворот и изменение масштаба. Представляющая интерес точка может включать такую информацию о сцене как коэффициент увеличения, локальная ориентация и глобальная ориентация.Другой аспект изобретения относится к способам исполнения запрашиваемого пользователем действия в трехмерном отображении. Эти способы заключаются в том, что определяют расстояние между представляющей интерес точкой и точкой наблюдения, определяют величину перемещения от пользовательского ввода и исполняют запрашиваемое пользователем действие со скоростью, зависящей от величины перемещения от пользовательского ввода, умноженной на коэффициент расстояния, основанный на расстоянии между представляющей интерес точкой и точкой наблюдения.Следующий аспект изобретения относится к системам для отображения трехмерных объектов. Система согласно вариантам осуществления изобретения может содержать двухмерный дисплей для отображения трехмерного объекта и компьютер, оперативно связанный с двухмерным дисплеем. Компьютер имеет программу для отображения трехмерного объекта на двухмерном дисплее, причем программа выполнена с возможностью перемещения, изменения масштаба и поворота представления, ограничивая при этом представляющую интерес точку в пределах опорной формы и окна просмотра на двухмерном дисплее.Другие аспекты и преимущества изобретения будут понятны из следующего подробного описания и чертежей. Краткое описание чертежейФиг.1А и 1В — схематичная иллюстрация проблемы, связанной с известными средствами просмотра при навигации трехмерной сцены,фиг.2 — схематичное изображение связи трехмерного объекта, опорной формы и представляющей интерес точки согласно одному варианту осуществления изобретения,фиг.3 — алгоритм выполнения варианта предложенного способа,фиг.4 — алгоритм выполнения операции перемещения согласно варианту осуществления изобретения,фиг.5 — алгоритм выполнения операции поворота согласно варианту осуществления изобретения,фиг.6 — алгоритм выполнения другой операции поворота согласно варианту осуществления изобретения,фиг.7 — алгоритм выполнения операции изменения масштаба согласно варианту осуществления изобретения,фиг.8 схематичное изображение связи между трехмерным объектом, опорной формой и представляющей интерес точкой согласно другому варианту изобретения,фиг.9 — схематичное изображение способа представления информации сцены с представляющей интерес точкой согласно варианту осуществления изобретения.Подробное описание изобретенияВарианты осуществления настоящего изобретения относятся к удобным для пользователя трехмерным отображениям. В этих вариантах используются опорные формы, которые отслеживают формы наблюдаемых трехмерных объектов, для ограничения движения представляющих интерес точек (ПИТ) при выполнении запрашиваемых пользователем операций (перемещения, поворота и изменения масштаба). Опорная форма относится к трехмерному объекту в том смысле, что она может иметь форму, подобную форме трехмерного объекта, и/или ее размеры могут отслеживать размеры трехмерного объекта. Кроме того, координаты опорных форм связаны с соответствующими трехмерными объектами, так что они могут согласованно перемещаться на трехмерных отображениях. Эти варианты наиболее пригодны, не ограничиваясь перечисленным, для отображения трехмерных объектов, имеющих непропорциональные размеры, например траектории нефтяной скважины, которая в типовом случае простирается на милю в длину и имеет диаметр менее одного фута. Такие непропорциональные размеры требуют от пользователя частого увеличения масштаба для отслеживания ориентации и местоположения представляющей интерес области и уменьшения масштаба для достаточно детального наблюдения данной области. Варианты изобретения включают привязку опорных форм к трехмерным объектам и перемещение представляющей интерес точки (ПИТ) вдоль опорных форм. Камера (точка наблюдения) расположена так, что ПИТ остается в пределах области наблюдения, которой может быть весь экран дисплея или окно, в котором работает средство просмотра трехмерного изображения. ПИТ может быть неподвижно зафиксирована в области наблюдения или может иметь возможность перемещаться по ней.В одном варианте осуществления изобретения ПИТ может быть неподвижно зафиксирована в центре области наблюдения. В этом варианте движение (например, перемещение) трехмерного объекта можно осуществлять посредством нитевидного движения (скольжения) опорной формы (вместе с «привязанным» трехмерным объектом) через расположенную в центре ПИТ. Аналогичным образом, поворот и изменение масштаба можно осуществлять посредством фиксации ПИТ на соответствующей точке на опорной форме, следовательно, на трехмерном объекте. Затем камера (точка наблюдения) может переместиться ближе или дальше от трехмерного объекта (эффект изменения масштаба) или сделать оборот вокруг трехмерного объекта (поворот или наблюдение под всеми углами). При этом можно применять любые известные способы выполнения операций изменения масштаба, поворота и перемещении. В данном варианте ПИТ вместе со связанной с нею точкой на опорной форме будет также оставаться в центре области наблюдения независимо от операции (т.е. перемещения, порота или изменения масштаба). Следовательно, трехмерный объект никогда не исчезнет из области наблюдения и не сместится от центра области наблюдения. Поэтому пользователям не надо будет выполнять дополнительные операции для возврата трехмерного объекта в область наблюдения. Способ привязки ПИТ к опорной форме, связанной с трехмерным объектом, отличается от известных способов, в которых обычно делается попытка закрепить ПИТ на трехмерных объектах каким-либо особым образом в ответ на пользовательские вводы.На фиг.2 проиллюстрирован такой вариант с использованием траектории скважины 21 в качестве трехмерного объекта. В данном варианте опорная форма 22 представляет собой кривую линию («провод»), лежащую на продольной оси траектории скважины 21. Эта продольная ось проходит по центру траектории скважины 21. Однако не является необходимым, чтобы провод или криволинейная опорная форма 21 располагалась на продольной оси траектории. Например, она может быть слегка смещена относительно продольной оси, расположена на стене скважины или где-то снаружи, но вблизи от скважины. В вариантах осуществления изобретения представляющая интерес точка (ПИТ) 23 привязывается к опорной форме 22 и в процессе работы ее движения ограничены движением вдоль этой опорной формы 22. Следовательно, перемещения трехмерного объекта 21 в области наблюдения можно осуществлять путем «нитевидного движения» (или скольжения) этой криволинейной опорной формы (провода) 22 через ПИТ 23, сохраняя при этом ПИТ 23 в рамках области наблюдения. Хотя варианты изобретения легче выполнить, удерживая ПИТ 23 в фиксированном положении (особенно в центре) в окне 10 просмотра, изобретение в равной степени применимо в тех ситуациях, когда ПИТ 23 имеет возможность перемещаться в окне 10 просмотра. При повороте или изменении масштаба ПИТ 23 остается в какой-то точке на криволинейной опорной форме 22, а точка наблюдения (камера) перемещается ближе, дальше или вокруг трехмерного объекта 21. В данном варианте трехмерный объект 21 будет всегда оставаться в пределах области наблюдения, позволяя легко наблюдать область траектории.Изобретение будет более понятно, если предусмотреть, что ПИТ 23 или окно 20 просмотра удерживается неподвижным относительно внешней координаты, а опорная форма вместе с трехмерным объектом перемещается (нитевидным или зигзагообразным образом) через ПИТ 23. Иными словами, запрашиваемое пользователем действие исполняется посредством изменения координат опорной формы и трехмерного объекта относительно внешних координат окна 20 просмотра или ПИТ 23. В то же время эти перемещения ограничены таким образом, что только точки в пределах опорной формы могут зигзагообразно или нитевидно перемещаться через ПИТ 23. Таким образом, ПИТ 23 будет всегда оставаться в пределах опорной формы. Хотя описанный выше подход позволяет непрерывно перемещать ПИТ 23 внутри опорной формы 22, альтернативно можно перемещать ПИТ 23 прямо на место внутри опорной формы 22, находящееся вблизи от запрашиваемого пользователем места ПИТ, т.е. дискретным шагом, а не непрерывным движением.Хотя в примере, проиллюстрированном на фиг.2, в качестве опорной формы 22 использован «провод» (или криволинейная форма), нет необходимости, чтобы опорная форма была «тонким проводом». Трехмерная опорная форма может быть, например, цилиндром (т.е. «толстым проводом») или цилиндрической поверхностью (т.е. трубой), которая повторяет форму траектории скважины. Радиус такого цилиндра или цилиндрической поверхности может быть меньше, равен или слегка больше радиуса траектории скважины. В этих вариантах ПИТ будет иметь возможность двигаться внутри цилиндра или на цилиндрической поверхности. Специалистам будет понятно, что изобретение можно реализовать с помощью любых известных процедур, способных выполнять такие движения (т.е. относительные изменения координат).Например, на фиг.3 проиллюстрирован один вариант осуществления изобретения. Этап 100 представляет начало процесса, который затем запускает подпрограмму 101, определяющую опорную форму (или траекторию), в пределах которой можно будет перемещать ПИТ 23 (см. фиг.2). При определении этой траектории программа принимает координаты трехмерного объекта (т.е. траекторию дорожки 111) в качестве ввода. После определения опорной формы (траектории) программа инициализирует положение камеры (исходной точки наблюдения 112), которое может быть либо значением, предоставленным пользователем, либо значением по умолчанию (например, в центре трехмерного объекта или вычисленной опорной формы). На этой стадии трехмерный объект отображается в окне просмотра и готов к манипуляции пользователем, а подпрограмма 103 события пользовательского ввода ожидает пользовательского ввода 113. После получения пользовательского ввода 113 подпрограмма 103 определяет тип процесса (перемещение, поворот или изменение масштаба), запрашиваемого пользователем, и посылает его в обработчик 104 процесса для исполнения запрашиваемого события.На фиг.4 проиллюстрирован пример процесса перемещения согласно изобретению. Процесс перемещения перемещает точку Р (x, y, z) на расстояние D ( delta;x, delta;y, delta;z) в новое место Р’ (х’, у’, z’). Следовательно, P’ (x’, y’, z’)=P (x, y, z)+D ( delta;x, delta;y, delta;z). Обработчик 104 процесса (см. фиг.3) передает запрос на перемещение (движение) в подпрограмму 200 перемещения, которая затем вычисляет действительное смещение ПИТ (этап 201). В этом вычислении может учитываться коэффициент масштабирования (значение 211 изменения масштаба) для определения скорости, с которой следует выполнять запрашиваемое преобразование (см. ниже обсуждение зависимого от масштаба преобразования). После вычисления величины смещения ПИТ вычисляется допустимое место ПИТ (этап 202) на основании траектории (опорной формы) 212, которая была определена подпрограммой 101 (см. фиг.3). После помещения ПИТ 23 (см. фиг.2) на новое место точка наблюдения (камера) соответственно перемещается (этап 203). На этой стадии в окне просмотра отображается запрашиваемый пользователем вид и связанная с ПИТ информация (этап 204). Связанная с ПИТ информация может включать в себя любую информацию сцены (например, коэффициент изменения масштаба, глобальную ориентацию или относительные координаты, см. ниже более подробное обсуждение). Аналогичным образом, можно скорректировать форму или размер символа ПИТ (этап 205) в соответствии с новой информацией сцены. В этот момент программа завершила исполнение запрошенного пользователем действия и активизируется подпрограмма 103 события пользовательского ввода (см. фиг.3) для ожидания следующего пользовательского ввода.На фиг.5 проиллюстрирован пример, каким образом можно осуществить поворот вокруг оси Z. (Оси X, Y, Z образуют локальную систему координат, связанную с трехмерной сценой). Ось Z традиционно ориентирована по вертикали двухмерного дисплея, а ось Y — по горизонтали. Ось Х проходит через текущую точку наблюдения и ПИТ). Поворот вокруг оси Z часто называют тета-( thetas;)поворотом, который вращает изображение вокруг вертикальной оси. При этом вращении P (x, y, z) должна повернуться вокруг вертикальной оси на угол thetas; в новое положение Р'(х’, y’, z’). В этом преобразовании используются синусная и косинусная функции: х’=х times;cos( thetas;)-y times;sin( thetas;) и y’=y times;sin( thetas;)-y times;cos( thetas;).В варианте воплощения, проиллюстрированном на фиг.5, в процессе поворота 300 сначала вычисляется изменение эффективного угла thetas; (этап 301). В этом вычислении может учитываться коэффициент изменения масштаба (значение изменения масштаба 311) отображаемой сцены. После вычисления изменения эффективного thetas; программа поворачивает камеру (точку наблюдения) вокруг оси Z в ПИТ (этап 302) для отображения нового вида. При этом также можно обновить информацию сцены, связанную с ПИТ (этап 204), и соответственно изменить форму ПИТ (этап 205). В этот момент программа завершает запрошенное пользователем действие, и активизируется подпрограмма 103 события пользовательского ввода (см. фиг.3) для ожидания следующего пользовательского ввода.Поворот вокруг оси Y на плоскости двухмерного дисплея сопоставим с thetas;-поворотом. Например, на фиг.6 показан один вариант реализации поворота вокруг оси Y (фи-( phiv;)поворот). В процессе phiv;-поворота 400 сначала вычисляется изменение эффективного угла phiv; (этап 401) и ось phiv; (этап 402), вокруг которой должен быть выполнен поворот. Здесь также вычисление на этапе 401 может учитывать значение 411 изменения масштаба. После этих вычислений камера (точка наблюдения) поворачивается вокруг оси phiv; (этап 403), чтобы получить окончательный вид. При отображении нового вида может быть обновлена информация, связанная с ПИТ, (этап 204) и форма ПИТ (этап 205). В этот момент программа завершает исполнение запрошенного пользователем действия, и активизируется подпрограмма 103 события пользовательского ввода (см. фиг.3) для ожидания следующего пользовательского ввода.Пси-( Psi;)поворот вокруг оси Psi;, являющейся осью X, проходящей через точку наблюдения и ПИТ, можно реализовать аналогичным образом.На фиг.7 проиллюстрирована операция изменения масштаба (масштабирования). В операции изменения масштаба точка P (x, y, z) должна переместиться в новое место P’ (x’, y’, z’) в соответствии с коэффициентом масштабирования S (sx, sy, sz), то есть х’=sx times;х,y’=sy times;y и z’=sz times;z. В процессе 500 изменения масштаба сначала вычисляется эффективное изменение масштаба (этап 501), в котором можно учесть текущий коэффициент масштабирования (значение 510 изменения масштаба). После этого вычисления точка наблюдения (камера) перемещается по линии, проходящей через текущую точку наблюдения и ПИТ (т.е. по линии наблюдения) (этап 502). После отображения нового вида можно обновить информацию о ПИТ и ее форме (этапы 204 и 205). В этот момент программа завершает исполнение запрошенного пользователем действия, и активизируется подпрограмма 103 события пользовательского ввода (фиг.3) для ожидания следующего пользовательского ввода.Приведенные выше примеры служат только для иллюстрации. Специалистам будет понятно, что возможны и другие альтернативы, не выходящие за рамки объема изобретения.В других вариантах осуществления изобретения трехмерные объекты могут содержать множество нитевидных структур, соединенных в сеть. Эти сети могут быть сетями трубопроводов или дорожными сетями, например на фиг.8 показана часть такой сети с соединением между отдельными нитевидными элементами. В данном случае трехмерная опорная форма 32, в пределах которой может двигаться ПИТ 33, будет проходить вдоль сети 31. В данном случае трехмерная опорная форма 32 также может содержать сеть «тонких проводов», как показано на фиг.3. Однако возможны и другие формы, например «толстые провода» (цилиндры) или полые трубы. Аналогичным образом, радиусы таких цилиндров или полых труб могут быть меньше, равны или незначительно больше радиуса сетевого объекта 31.Другие варианты изобретения позволяют передавать вместе с ПИТ информацию сцены (например, коэффициент увеличения, ориентацию (локальную) и направление гравитации (глобальную ориентацию) сцены, подобно морскому компасу). Это можно осуществить, например, связав один или несколько объектов отображения (например, стрелок или кругов) с ПИТ 41 (см. фиг.9). Как показано на фиг.9, два круга 42 и 43 представляют направления на север и вверх (от центра Земли) относительно земного пласта в ПИТ 41. Круги (или стрелки) могут быть цветными для кодирования разной информации. Альтернативно, они могут использовать разные формы (сплошную, пунктирную или штриховую линии) для представления различной информации. Размеры отображаемых объектов можно использовать для отражения степени увеличения (коэффициента масштабирования). Такая информация держит пользователя в курсе относительной ориентации трехмерного объекта в сцене.Варианты воплощения изобретения могут относиться к разрешающей способности движения в отображении. Когда для движения точки наблюдения (например, увеличения масштаба, перемещения или поворота) используется устройство ввода (мышь, клавиатура и т.п.), желательно, чтобы это движение происходило в соответствии с размером трехмерной сцены, т.е. чтобы величина движения была меньше в режиме уменьшения масштаба, чем в режиме увеличения масштаба. В одном варианте изобретения можно двигать объект с разрешающей способностью, пропорциональной расстоянию между камерой и ПИТ. Например, в операции поворота угол поворота (d alpha;) может быть соотнесен с величиной перемещения мыши (dx) согласно следующему уравнению: d alpha;=Кх times;dx, где К — функция расстояния между ПИТ и камерой (точкой наблюдения). Следовательно, чем больше расстояние между ПИТ и точкой наблюдения, тем быстрее будет поворот при одной и той же величине перемещения мыши. Чем ближе точка зрения к траектории скважины, тем медленнее движение, что облегчает взаимодействие со сценой в любом масштабе. Этот подход можно распространить на все типы движения: поворот, изменение масштаба и перемещение.Варианты изобретения можно использовать для систем отображения и манипулирования трехмерными объектами, представленными на средстве отображения. Такие системы могут содержать компьютер, средство отображения и программы. Средство отображения может быть монитором компьютера (например, электронно-лучевой трубкой), жидкокристаллическим дисплеем или проектором для проецирования изображения, сформированного компьютером. Программа в этих вариантах изобретения использует опорную форму для ограничения положения ПИТ таким образом, чтобы трехмерный объект оставался в окне просмотра. Такие программы могут дополнительно отображать представляющие интерес точки (ПИТ) с информацией сцены (например, коэффициентом увеличения, глобальной или локальной ориентацией). Кроме того, эти программы могут выполнять запрашиваемое пользователем преобразование (перемещение, поворот и масштабирование) со скоростью, зависящей от коэффициента увеличения сцены. В одном варианте осуществления изобретения скорость, с которой программа выполняет запрашиваемое пользователем преобразование, линейно зависит от расстояния между ПИТ и точкой наблюдения (камерой).

Архитектура виртуальной обучающей среды с

76 Дистанционное и виртуальное обучение. 2010. № 6 Виртуальные технологии , доктор технических наук, профессор Архитектура виртуальной обучающей среды с поддержкой технологий беспроводного доступа к информационным ресурсам В статье рассматривается опыт создания экспериментального гетерогенного информационного пространства кафедры и центра дистанционного образования вуза с зонами беспроводного доступа на базе установленных мультиантенных маршрутизаторов технологии WiFi (ASUS-500WL), точек доступа технологии Bluetooth (D-Link DBT-900AP) и отладочных комплектов технологии ZigBee для учебно-методической поддержки студентов и преподавателей, поддержки мониторинга технических и вспомогательных систем и университетских служб. Основной идеей является обеспечение возможности беспроводного доступа к информации с мобильных устройств пользователя, таких как сотовые телефоны, смартфоны, КПК, коммуникаторы, ноутбуки и нетбуки. Использование беспроводных мобильных средств для доступа к ресурсам обусловлено распространением подобных устройств в студенческой среде, отсутствием лицензирования на использование технологий беспроводной связи и возможностью предоставления вузом бесплатного доступа к собственным информационным ресурсам для поддержки процесса образования и самообразования. Гетерогенность виртуальной среды предполагает использование проводных (Ethernet) и беспроводных (Bluetooth, WiFi) сетевых сегментов при организации единого информационного пространства с реализацией ?повсеместного? доступа к информации по принципу 4А в любом месте кампуса вуза и в любое время, что позволит повысить эффективность и качество учебного процесса. Ключевые слова: информационная поддержка, сенсорные сети, гетерогенные сети, локализация, дополненная реальность, поддержка принятия решений, электронное образование, WiFi, Bluetooth, ZigBee. Введение В настоящее время в связи со значительным прогрессом в развитии современных информационных и телекоммуникационных технологий образовательДистанционное и виртуальное обучение. 2010. № 6 77 Виртуальные технологии ные учреждения различного профиля все большее внимание уделяют вопросам разработки и эффективного применения инновационных методик и технологий в процессе подготовки специалистов. При этом особую актуальность приобретают задачи, связанные с внедрением беспроводных информационно-телекоммуникационных технологий в вузе. В связи с появлением и развитием технологий электронного (e-learning) и мобильного (m-learning) образования возникает необходимость разработки систем произвольного персонального доступа как к внутренним информационно-образовательным ресурсам вуза, так и к внешним Интернет-ресурсам для поддержки различных форм очного и дистанционного обучения, самообразования студентов. Распространенным подходом учебно-методического обеспечения образовательных систем и информационной поддержки процессов обучения является организация информационно-образовательного портала (ИОП) в Интранет/Интернет виртуальной среде вуза. Информационно образовательный портал — это программно-аппаратный комплекс, способствующий проведению целостной образовательной деятельности учебного заведения посредством предоставления персонифицируемого доступа к информационным ресурсам, дающий возможность пользователям управлять и взаимодействовать с информационными ресурсами и другими пользователями с целью повышения профессионального уровня. В настоящее время в сети Интернет существует большое количество порталов для различных предметных областей, профилей и уровней образования. Для построения полнофункционального портала на основе гетерогенной телекоммуникационной среды помимо традиционных методов предлагается внедрить принцип ?повсеместного? (ubiquitous) доступа к информационным ресурсами с поддержкой мобильности пользователей (технология u-learning). Данный термин заимствован из латыни (ubique), и означает everywhere -повсеместный. Концептуальное значение ?повсеместная сеть? не ограничивается только географической характеристикой. Фактически это создание всеохватывающей (всепроникающей) телекоммуникационной сети, которая вместе с программным обеспечением позволяет реализовать концепцию получения информации по принципу 4А (?anywhere, anytime, by anyone and anything?). Подобный принцип предполагает широкое использование технологий беспроводной и мобильной связи (Bluetooth, WiFi, WI-MAX, GPRS, EDGE, UMTS, WAP) . Таким образом возникает необходимость разработки широкомасштабных корпоративных информационных систем с возможностью беспроводного мобильного доступа пользователей к различным сервисам и ресурсам . Причем подобная система должна быть настроена не только на доставку информации до пользователя, но и предоставлять ему возможность обратной связи с информационной системой, Web-презентациями, виртуальными обучающими комплексами. К основным сервисам подобной информационной системы с беспроводным доступом можно отнести следующие: 78 Дистанционное и виртуальное обучение. 2010. № 6 Виртуальные технологии 1) сервис локализации и определения местоположения. Предназначен для автоматического обнаружения, распознавания и идентификации мобильного устройства при его попадании в зоны доступа информационного пространства; 2) сервис персональной информационной поддержки. Позволяет пользователю получать по запросу необходимую ему информацию организационного, учебно-методического и справочного характера после прохождения автоматических процедур регистрации, идентификации и аутентификации; 3) сервис сбора телеметрической и биометрической информации. Предназначен для регистрации пользователей в системе, слежения за их действиями и перемещениями на контролируемой территории, для мониторинга работы различных технических, энергетических. охранных и прочих систем в различных университетских службах; 4) сервис дистанционного управления. Предназначен для использования мобильных устройств с радиомодулями для управления бытовыми приборами и приборами промышленной автоматизации техническими, программными приложениями, объектами виртуальной и расширенной реальности , компьютерным и презентационным оборудованием, оргтехникой и т.д. Архитектура информационной сети с поддержкой беспроводного доступа Важным моментом при создании гетерогенных масштабируемых сетей является учет внешнего Интернет-трафика и внутреннего распределенного трафика между узлами сети. Внутренний трафик влияет на эффективность внутрисетевого обмена и на время отклика при обращении к информационным ресурсам университета. Сегментация информационного пространства гетерогенной сети на кластеры может существенно снизить число случайных переходов при передаче данных. Для реализации проекта предложена базовая архитектура гетерогенной сети с объединением сетей трех беспроводных технологий и проводного сетевого сегмента Ethernet со шлюзами во внешнюю Интернет-сеть, доступом в сети. Беспроводные сегменты включают: 1) кластер WiFi-сегментов для организации доступа к информационному порталу с ноутбуков, нетбуков и коммуникаторов; 2) кластер Bluetooth-пикосетей для организации доступа к информационным ресурсам с сотовых телефонов; 3) ZigBee-кластеры для организации сенсорных сегментов сети, решающих задачи по локализации и идентификации пользователей и другие специфические задач. В общем случае сетевая архитектура включает следующие кластерные сегменты: 1) кластеры сенсорных узлов ZigBee; 2) распределенную структуру (scatter net) пикосетей устройств связи с радиомодулями Bluetooth; Дистанционное и виртуальное обучение. 2010. № 6 79 Виртуальные технологии 3) зоны доступа WiFi с расширенным набором базовых служб (ESStopology); 4) совокупность устройств, используемых для беспроводного доступа к ресурсам гетерогенной сети; 5) совокупность интерфейсных устройств (маршрутизаторов, координаторов и т.д.), выполняющих функции шлюзования для объединения сегментов и выхода во внешнюю сеть. Для объединения устройств внутри кластера используются координаторы, точки доступа, мастер-узлы, маршрутизаторы и коммутаторы. Для объединения кластеров разных технологий используются устройства-шлюзы (мосты) с несколькими беспроводными модулями и программным обеспечением для протокольного преобразования. Существует три подхода к согласованию разных стеков протоколов. 1. Трансляция — обеспечивает согласование двух протоколов путем преобразования (трансляции) сообщений, поступающих от одной сети, в формат другой сети. В роли ретранслятора могут выступать программный или аппаратный шлюз, мост, коммутатор или маршрутизатор, размещается между взаимодействующими сетями. 2. Мультиплексирование — заключается в установке нескольких дополнительных стеков протоколов на одном из серверов, участвующих во взаимодействии. Сервер с несколькими стеками протоколов является связующим звеном для разных сетевых сегментов и использует для взаимодействия с соответствующим сегментом его протокольный стек. Для того, чтобы запрос от прикладного процесса был правильно обработан и направлен через соответствующий стек, используется программный или аппаратный элемент — мультиплексор протоколов, который позволяет передавать по одной коммуникационной линии одновременно несколько различных потоков данных, и определять, к какой сети направляется запрос клиента. 3. Инкапсуляция (туннелирование) — применяется для вложения протокольных блоков данных верхнего уровня в блоки данных нижнего уровня. Инкапсуляция может быть использована, когда две сети с одной транспортной технологией необходимо соединить через сеть, использующую другую транспортную технологию, например передать пакеты WiFi сегмента через кадры сенсорной сети ZigBee в другой WiFi сегмент. Создаваемая архитектура экспериментальной гетерогенной сети позволит реализовать принцип ?бесшовной? передачи информации между сетевыми сегментами с разными протокольными стеками. Для исследования архитектуры можно использовать многоагентную распределенную модель ?пиринговой? сети с равноправными узлами (Multiagent Peer-toPeer Distributed odel). В соответствии с системно-синергетической концепцией любая сложная информационная система обладает способностью к самоорганизации . Это свойство лежит и в основе организации ячеистых самооргани80 Дистанционное и виртуальное обучение. 2010. № 6 Виртуальные технологии зующихся сетей с децентрализованной моделью управления и поддержкой беспроводных технологий передачи данных, и их применения для мониторинга, управления и поддержки принятия решений в технических и социально-экономических системах. Архитектура самоорганизующейся сети, основанной на распределенной модели определяет следующие принципы взаимодействия: 1) участники сетевого взаимодействия равноправны; 2) используется единая IP адресация узлов для организации взаимодействия сетевых сегментов разных стандартов; 3) сетевая архитектура не требует обязательного централизованного механизма управления информационными сервисами и службами, так как сеть поддерживает способность к самоорганизации информационного пространства; 4) узлы сети могут одновременно использовать сервисы других узлов и предоставлять собственные сервисы; 5) используются механизмы обмена информацией по принципу P2P с поддержкой ?битовых потоков? (BitTorrent); 6) мобильные беспроводные узлы сети наряду со стационарными могут выполнять функции ретрансляции и маршрутизации ?чужих? пакетов; 7) сеть поддерживает механизмы самовосстановления в случае сбоя, отключения и выхода из строя узлов; 8) поддерживаются механизмы адаптивной динамической маршрутизации при передаче трафика с учетом процессов самоорганизации в сети; 9) поддерживаются технологии объединения узлов сети в кластеры с целью консолидации ресурсов для распределенной обработки информации или организации совместного доступа; 10) сетевая архитектура основана на принципе открытости и масштабируемости при подключении новых беспроводных и проводных узлов. Преимуществами подобной модели являются следующие: 1) открытость сетевой инфраструктуры (любой узел может стать участником взаимодействия); 2) полностью автономная самоорганизация логической сети, либо самоорганизация кластеров с координирующими узлами; 3) непосредственное взаимодействие узлов при информационном обмене; 4) отсутствие необходимости в централизованном управлении всей гетерогенной сетью со стороны сервис-провайдеров; 5) высокая отказоустойчивость системы даже при сбоях у большинства ее узлов; 6) контроль доступа к собственным ресурсам со стороны каждого узла. Идентификацияилокализациявинформационномпространстве При организации ?повсеместного? доступа к информационным ресурсам университета первоочередной задачей является идентификация и аутентификация пользователей, а также локализация (определение местоположения) их устДистанционноеивиртуальноеобучение 2010. №6 81 Виртуальныетехнологии ройств с модулями беспроводного доступа в зонах доступа к информационным ресурсам с целью ограничения несанкционированного доступа и выполнения требований политики безопасности университетской сети . Разработка данных методов определения местоположения клиентского оборудования беспроводной связи является одной из важных проблем применения технологий беспроводных сетей. С одной стороны, это позволяет владельцу мобильного устройства с требуемой точностью обнаружить свое местоположение на карте или плане здания или рассчитать положение мобильного устройства относительно других устройств. С другой стороны, позволяет создать точки привязки мобильных устройств с модулями беспроводной связи к координатам местности, например, для решения задач опознавания ?свой-чужой?, задач слежения за передвижениями пользователей на заданной территории, задач наблюдения за действиями пользователей, задач мониторинга и других задач радиочастотной идентификации (RFID). В зарубежной литературе подобные сервисы относятся с LBS-услугам (Location-based service), т.е. службам по определению местоположения абонентского устройства. Операторы сотовой связи называют такие технологии MLS услугами (Mobile Location Service), что означает сервис по определению местоположения абонента. Очевидно, что системы локального позиционирования могут быть полезны и при использовании в беспроводных сетях с рассматриваемой архитектурой. Использование данных технологий возможно при позиционировании объектов на небольших пространствах, особенно в закрытых помещениях, где возникают проблемы с сигналами систем глобального позиционирования и проблемы с определением местоположения через операторов сотовой связи. Определение локальной позиции абонента с мобильным устройством на плане ограниченной местности (университетского кампуса) или внутри зданий, в частности, необходимо при работе систем персональной информационной поддержки студентов и преподавателей. На основании информации об относительном местоположении пользователя, он может автоматически регистрироваться и получать требуемую информацию от ближайших к нему точек WiFi или Bluetooth доступа, сенсорных ZigBee узлов. Подобные сервисы также востребованы, например, при получении информации о туристических маршрутах во время осмотра музейных и выставочны

Функциональная входная структура параллельно-последовательного умножителя

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств для выполнения арифметических операций в позиционно-знаковых кодах. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства. Каждый разряд устройства выполнен в виде двух эквивалентных по структуре каналов — положительного и условно отрицательного, при этом, в одном из вариантов выполнения, i-ый разряд каждого канала содержит два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ. 4 ил.

Функциональная входная структура параллельно-последовательного умножителя формата позиционно-знаковой системы счисления f(+/-), включающая линейную логическую функцию для формирования частичного произведения+[mj]&ni условно «i» разряда, в которой первые функциональные связи являются функциональными входными связями разряда для приема аргументов множимого [mj], а вторые функциональные входные связи объединены для приема аргумента множителя ni, отличающаяся тем, что входная структура параллельно-последовательного умножителя «i» разряда выполнена в виде положительного канала формирований положительной суммы +[Si] и условно отрицательного канала формирования условно отрицательной суммы -[Si], и в нее введены линейные логические функции и при этом функциональные связи выполнены в соответствии с математической моделью вида

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Математическое моделирование физических процессов в

Под математическим моделированием, в узком смысле слова, понимают описание в виде уравнений и неравенств реальных физических, химических, технологических, биологических, экономических и других процессов. Для того чтобы использовать математические методы для анализа и синтеза различных процессов, необходимо уметь описать эти процессы на языке математики, то есть описать в виде системы уравнений и неравенств. В данной работе мы рассмотрим математическую модель в задачах по теории цепей Маркова. Пусть производится последовательность испытаний, в каждом из которых может осуществиться одно и только одно из k несовместных событий . Данная последовательность образует цепь Маркова если условная вероятность в (s+1) -м испытании (s= 1, 2, 3…) осуществиться событию , после того как в s-м испытании, произошло известное нам событие, зависит только от того, каким было событие, происшедшее в s-м испытании, и не изменяется от добавочных сведений о том, какие события происходили в более ранних испытаниях. Чаще всего рассматриваются однородные цепи Маркова, в которых условная вероятность появления события в (s+1)-м испытании при условии, что в s-м испытании осуществилось событие , не зависит от номера испытания. Назовем эту вероятность вероятностью перехода и обозначим буквой ; в этом обозначении первый индекс всегда будет обозначать результат предшествующего испытания, а второй индекс указывает, в какое состояние перейдет система в последующий момент времени. Полная вероятностная картина возможных изменений, осуществляющихся при переходе от одного испытания к непосредственно следующему, задается матрицейсоставленной из вероятностей перехода, называемую матрицей перехода. Рассмотрим некоторые примеры цепей Маркова и приведем их математическую модель. Пример: Представим себе, что частица, находящаяся на прямой, движется по этой прямой под влиянием случайных толчков, происходящих в моменты . Частица может находиться в точках с целочисленными координатами ; в точках находятся отражающие стенки. Каждый толчок перемещает частицу вправо с вероятностью и влево с вероятностью , если только частица не находится у стенки. Если же частица находится у стенки, то любой толчок переводит ее на единицу внутрь промежутка между стенками. Данный пример блуждания частицы представляет собой типичную цепь Маркова. Точно так же можно рассматривать случай, когда частица прилипает к одной из стенок или к обеим из них. Напишем матрицу перехода для описанного примера, для случая частицы, блуждающей между двумя отражающими стенками, это будет нашей математической моделью. Если обозначим через событие состоящее в пребывании частицы в точке с координатой , через — пребывание в точке с координатой , …, через — пребывание в точке с координатой , то матрица перехода будет такова: . Так же приведем пример математической модели в виде матрицы перехода для блуждания частицы между двумя поглощающими стенками. Обозначения событий и остальные условия сохраним те же, что и в предыдущем примере. Разница будет лишь в том, что частица, попавшая в состояния или , остается в них с вероятностью 1: .Ясно, что для решения той или иной задачи в рамках одной и той же принятой исследователем модели может быть предложено много методов. Так же в теории вероятностей и математической статистике наиболее хорошо известна история Центральной Предельной Теоремы теории вероятностей. Предельный нормальный закон был получен многими разными методами, из которых напомним теорему Муавра-Лапласа, метод моментов Чебышева, метод характеристических функций Ляпунова, завершающие эпопею методы, примененные Линдебергом и Феллером. В настоящее время для решения практически важных задач могут быть использованы современные информационные технологии на основе метода статистических испытаний и соответствующих датчиков псевдослучайных чисел. Гнеденко, теории вероятностей./ . — М.: Наука, 1969. — 400 С. Неуймин, в науке и технике. История, теория, практика./ . — Л.: Наука, 1984. -190 С.

Особенности численного решения эволюционных задач

Архитектура NUMA (Non Uniform Memory Access) определяет класс параллельных вычислительных систем с логически общей, но физически раздельной памятью . Существует достаточно много вариантов реализации такой архитектуры. В частности, компания Advanced Micro Devices ввела подход, при котором чипы RAM подключаются непосредственно к чипу CPU, содержащему встроенный контроллер памяти. В случае использования MultiCPU- платформ каждый CPU подключается к своему набору планок RAM. При этом память остается логически общей благодаря наличию шины HyperTransport, имеющей существенно больший пропускной канал, чем связка CPU-RAM. Более того, серверные процессоры AMD имеют N-1 HyperTransport каналов (N — число процессоров (чипов) в одном вычислительном узле (материнской плате)) и каждый чип CPU соединен с каждым. Таким образом, достигается реализация логически общей памяти. При этом скорость доступа данного CPU к памяти любого нода (связки СPU-RAM) одинакова, если требуемая память не занята другим запросом. Таким образом, в NUMA ширина канала увеличивается во столько же раз, сколько нодов имеется на вычислительном узле. В настоящее время архитектура NUMA поддерживается и на персональных компьютерах, в частности, использующих платформу Nehalem . В настоящей статье рассматриваются особенности реализации задачи эволюционного (по координате z ) численного моделирования распространения лазерного импульса A(z, ?, r ) с широким спектром: 90 ИЗВ. ВУЗОВ. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. 2011. Т. 54, № 10 2 2 1 A r A 0 c z r r r ? ? ? ? ? + ? ? = ??? ? ? ? ? . (1) Такое соотношение может быть получено из уравнений Максвелла для условий малоуглового распространения короткого импульса вдоль оси z , где ? = t ? z c — сопутствующее время. В фурье-пространстве уравнение (1) перейдет в следующее: 2 i B 1 r B 0 c z r r r ? ? ? ? ? ? ? + ? ? = ? ? ? ? ? , (2) которое, в свою очередь, аппроксимируется посредством NT независимых конечно-разностных уравнений: n ? 0, , i B LB n N z ? ? ? + = ? ? ? (3) где оператор ?L аппроксимирует дифференциальный оператор в соотношении (2). Данный оператор может быть записан в трехдиагональном виде как обобщение обычного двумерного пятиточечного лапласиана. Уравнение (3) решается численно методом Крэнка-Никольсона для каждой гармоники ?n . С точки зрения эффективного использования архитектуры NUMA элементы массива A(ri , ? j ) целесообразно расположить так, чтобы соседние элементы по второй (временной) координате оказались соседними в памяти. Это удобно для выполнения преобразования Фурье, которое при таком размещении данных может выполняться построчно. Пусть далее в системе есть NNUMA нодов, тогда все массивы A , B размером NR ? NT разбиваются на NNUMA отдельных частей размером (NR NNUMA )? NT . На рисунке, а представлено параллельное выполнение преобразования Фурье; б — первая часть прогонки (прямая прогонка) с конфликтом памяти; в — прямая прогонка без конфликта памяти. Для выполнения преобразования Фурье по строкам достаточно запустить NNUMA независимых нитей — thread (а). В соответствии с предложенным расположением массивов в памяти соседние по r элементы оказываются удалены на NT элементов в памяти. Более того, элементы из разных подмассивов оказываются на разных нодах, поэтому простейший цикл по столбцам матрицы B , реализуемый при выполнении прогонки, оказывается неоптимальным, так как при этом физические процессоры будут синхронно обращаться к памяти одного нода, как это представлено на рисунке, б. а) б) в) Выходом в данном случае может быть „лестничная процедура, представленная на рисунке, в. Процесс прямой прогонки (обнуление одной из боковых лент матрицы обращаемого оператора) можно начинать выполнять на одном ядре (CPU0), после того как элементы Особенности численного решения эволюционных задач распространения лазерных импульсов 91 ИЗВ. ВУЗОВ. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. 2011. Т. 54, № 10 ( 0 , 0 ), …, ( / CPU , 0 ) r rNR N B ? B ? обработаны, можно переходить к обработке элементов ( 0 , 1), …, ( / CPU , 1) r rNR N B ? B ? , а CPU1 может начать обработку элементов ( / CPU , 0 ), …, ( 2 / CPU 1, 0 ) rNR N r NR N ? B ? B ? . Таким образом, все члены CPU будут задействованы с некоторой задержкой. Однако большую часть данных ядра будут обрабатывать одновременно, не обращаясь к данным чужого нода. Если окажется что блок памяти, привязанный к данному ядру, помещается в собственный кэш ядра то конфликт между CPU0, CPU1 и CPU2, CPU3 будет также разрешен. Вторая часть (обратная прогонка) выполняется так же, только процесс начинается с последнего вычислительного ядра. Для практической реализации предложенной выше процедуры необходима некоторая модификация. Так как обращение к любому элементу памяти, отсутствующему в кэше, вызывает считывание целой кэш-линии первого уровня (L1 cache line), следует выполнять модифицированную прогонку, реализующую один шаг с номером i сразу для 16 элементов (A(ri , ? j ), …, A(ri , ? j+16 ) ). При этом время ожидания в начале предложенного „лестничного процесса несколько возрастает, однако если выполнять прогонку для каждого столбца отдельно, неоптимальное обращение к памяти приведет к еще большей потере производительности. Дополнительной особенностью моделирования распространения лазерного импульса является необходимость оптимизации распределения нагрузки, поскольку в области слабых полей вычисления можно не производить. Но в таком случае возникает простой отдельных вычислительных узлов на каждом эволюционном шаге. Одним из способов создания равномерной нагрузки может быть варьирование размеров подмассивов, рассчитываемых на отдельных CPU. При этом размер массива NT по координате ? остается прежним, изменяется только количество строк NRk в подмассиве (исходно NRk = NR / NCPU , ?k ). Так как при каждом изменении размера подмассива выделяются и высвобождаются большие объемы памяти, данную операцию следует производить через некоторое, достаточно большое, число эволюционных шагов. Рассмотренные подходы являются достаточно перспективными благодаря разработке NUMA-систем. На данный момент на рынке широко представлены системы с максимальным числом нодов 2-4. В условиях увеличения числа ядер на один NUMA-нод (до 12 в последних предложениях от AMD) эти системы остаются, на наш взгляд, по-прежнему несбалансированными по соотношению вычислительная производительность-пропускная способность памяти. Эксперименты с вычислительной станцией на базе Intel Nehalem 2 CPU X5550 показали, что увеличение каналов памяти (3 канала в Nehalem) не оправдывает заявленной производительности и при этом не допускает контроля со стороны программиста. В этом смысле использование особенностей NUMA более эффективно, чем применение в рамках модели глобальной общей памяти, разделяемой между ядрами. 1. A NUMA API for LINUX* 2005 : developer.amd.com/assets/LibNUMA-WP-fv1.pdf . 2. : .

Результаты статистической обработки натурной информации

Результатом статистического анаС учетом возрастающего ухудшения лиза натурной гидрологической и гидэкологического состояния поверхнострохимической информации является поных водотоков изучение процессов получение аналитических кривых ступления, распределения и трансфоробеспеченности для математического мации загрязняющих веществ в моделирования концентрации биогенводотоках является актуальной задачей, ного загрязнения малой реки в створе В настоящей работе загрязнение поверполного смешения в результате поступхностных вод рассматривается как веления сточных вод с сельскохозяйственроятностный процесс. Данный метод ных территорий. Малые реки — это основан на предположении о случайноводотоки, протекающие в одной геограсти процесса формирования концентфической зоне, имеющие характерные рации загрязнения. Стохастичность особенности, связанные с климатичесобусловлена множеством факторов — кими, гидрогеологическими, гидробиоклиматических, антропогенных, биолологическими и гидрохимическими пагических, морфологических, определяраметрами. К малым рекам относятся ющих величину концентрации загрязвсе водотоки с длиной русла до 200 км няющего вещества в контрольном и площадью водосбора до 2000 км2, створе. Определением расчетных гидСледует отметить слабую изученность рологических характеристик с учетом гидрохимических и гидрологических их стохастической природы занимались характеристик малых рек НечерноземС. Крицкий, М. Мендель, А. Чеботарев, ной зоны Российской Федерации. А. Рождественский, М. Михалев, Гидравлика и инженерная гидрология А. Резняковский, Е. Блохинов, Г. Сванидзе и др. В отличие от гидрологических характеристик гидрохимические параметры изучены слабо. Это обусловлено короткими сроками наблюдений, редким отбором проб, трудоемкостью определения количественной оценки величин концентраций загрязняющих веществ. В настоящей работе процесс загрязнения малых водотоков рассматривается как стохастический. Математическое моделирование методом Монте-Карло (метод статистических испытаний) предусматривает расширение рядов на основе полученных статистических результатов обработки натурной информации. Удлинение экспериментальных рядов наблюдений математическими методами в настоящее время является наиболее доступным при изучении природных процессов. В основу исследований положены результаты наблюдений государственной службы Росгидромет РФ. Вологодская область относится к его северному отделению. На территории области выбран ряд рек бассейна Северной Двины. Малые реки, типичные для этой природно-климатической зоны, являются притоками реки Сухоны: Лежа, Двинница, Верхняя Ерга; Кичменга -приток реки Юг. Река Лежа — левый приток, впадающий в реку Сухону в верхнем течении. Двинница и Верхняя Ерга — правые притоки Сухоны соответственно в среднем и нижнем течении. Река Кичменга впадает в Юг в среднем течении. Период наблюдений за водными объектами составляет 15-2 8 лет. Выбранные водные объекты относятся к водотокам четвертой категории. Четвертая категория предусматривает осуществление гидрологических и гидрохимических наблюдений лишь в определенные гидрологические фазы водотока. В среднем количество наблюдений за год по каждому ингредиенту составляет от 7 до 15 проб. На каждом водотоке оборудован один гидрометрический пост наблюдений, совмещенный с гидрохимическим постом. Следует отметить, что в 90-е годы прошлого столетия число наблюдений было сокращено и часто носило выборочный характер. Начальным этапом обработки натурной информации является формирование банка данных натурных наблюдений (БДНН). Натурная гидрометрическая и гидрохимическая информация, предоставленная Росгидрометом, преобразована в электронные таблицы в системе Microsoft Office Excel. Банк данных натурных наблюдений представляет собой набор файлов, содержащих исходную информацию по каждой реке. Каждый файл БДНН состоит из следующих совместных характеристик: расход реки, азот аммонийный, азот нитритный, азот нитратный, фосфор минеральный и фосфор общий. Гидрохимические и гидрологические параметры располагаются в хронологической последовательности, общий период наблюдений — с 1978 по 2006 г. Натурная информация связана с датой отбора проб. При выборе методов оценки натурной информации проведен литературный анализ возможных способов расчета выборочных оценок статистических параметров. В основу обработки данных натурных наблюдений положен метод моментов, широко используемый в практических расчетах. Результаты основных статистических параметров совместных многолетних гидрологических и гидрохимических характеристик натурных данных приведены в таблицах 1…4. Расчеты выполнены согласно приведенному списку литературных источников с использованием результатов натурного эксперимента (Государственный водный кадастр. Разд. 1. : Поверхностные воды. — Сер. 2. Ежегодные данные о качестве поверхностных вод. — Ч. 1. Реки и каналы. -Т. 1 (28)РФ. Бассейны рек на территории Архангельской, Вологодской областей и Республики Коми). По результатам статистической обработки натурных наблюдений за гидрологическими и гидрохимическими ПРИРОДООБУСТРОИСТВО Таблица 1 Результаты статистической обработка данных натурных наблюдений по реке Леже ПоказательРасход, м3/сАзот аммонийный, мг/лАзот нитритный, мг/лАзот нитратный, мг/лФосфор минеральный, мг/лФосфор общий, мг/л Количество значений636363626161 Максимальное значение3011,320,1071,310,1660,214 Минимальное значение0,52000,0100,01 Среднее арифметическое значение42,430,240,0130,230,0320,06 Коэффициент асимметрии Cs1,892,53,092,612,451,84 Коэффициент эксцесса Се2,678,559,418,237,633,98 Дисперсия D53020,050,00050,0660,00090,002 Стандартное отклонение а72,810,230,0220,260,030,042 Коэффициент вариации Cv1,720,961,691Д10,940,7 Отношение CJCy1,12,61,832,342,62,64 Коэффициент автокорреляции-0,190,48-0,120,080,120,15 Отношение Неймана2,371,032,241,821,751,65 Таблица 2 Результаты статистической обработки данных натурных наблюдений по реке Двиннице ПоказательРасход, м3/сАзот аммонийный, мг/лАзот нитритный, мг/лАзот нитратный, мг/лФосфор минеральный, мг/лФосфор общий, мг/л Количество значений157160160159158134 Максимальное значение3366,230,150,920,4750,59 Минимальное значение0,0900000 Среднее арифметическое значение40,100,570,010,150,040,06 Коэффициент асимметрии Cs2,404,764,742,34,434,58 Коэффициент эксцесса Се5,4936,9330,256,5525,8629,85 Дисперсия D5318,290,420,00030,0310,0030,0045 Стандартное отклонение о72,930,650,0170,180,0570,067 Коэффициент вариации Cv1,821,132,081,151,631,07 Отношение С/Сч1,781,651,731,651,771,88 Коэффициент автокорреляции0,080,13-0,110,160,110,05 Отношение Неймана1,324,212,2822,734,28 Гидравлика и инженерная гидрология Таблица 3 Результаты статистической обработка данных натурных наблюдений по реке Верхняя Ерга ПоказательРасход, м3/сАзот аммонийный, мг/лАзот нитритный, мг/лАзот нитратный, мг/лФосфор минеральный, мг/лФосфор общий, мг/л Количество значений147153156152148131 Максимальное значение3041,920,0920,450,0920,302 Минимальное значение0,1500000 Среднее арифметическое значение13,110,450,0030,090,010,04 Коэффициент асимметрии Cs7,161,146,891,691,924,03 Коэффициент эксцесса Се65,420,3453,062,995,2722,15 Дисперсия D878,990,210,00010,010,00020,001 Стандартное отклонение т29,650,460,010,090,020,04 Коэффициент вариации Cv2,261,013,071,021,000,90 Отношение С,/Су3,161,132,251,651,914,48 Коэффициент автокорреляции-0,030,360,110,090,24-0,02 Отношение Неймана2,051,261,781,771,501,92 Таблица 4 Результаты статистической обработки данных натурных наблюдений по реке Кичменге ПоказательРасход, м3/сАзот аммонийный, мг/лАзот нитритный, мг/лАзот нитратный, мг/лФосфор минеральный, мг/лФосфор общий, мг/л Количество значений165156163162152131 Максимальное значение8201,720,1320,660,1840,394 Минимальное значение0,100000,005 Среднее арифметическое значение66,930,380,0040,110,020,05 Коэффициент асимметрии Cs3,361,557,271,733,354,41 Коэффициент эксцесса Се17,062,4959,363,4115,0629,67 Дисперсия, D109830,120,00020,010,0010,002 Стандартное отклонение а104,80,340,010,120,030,04 Коэффициент вариации Cv1,570,913,211,091,230,94 Отношение Cs/Cv2,151,702,271,582,744,68 Коэффициент автокорреляции0,100,21-0,020,130,100,15 Отношение Неймана1,741,542,031,621,181,66 показателями малых рек можно сделать следующие выводы: все рассматриваемые ингредиенты имеют положительную асимметрию; высокие значения Са обусловливают смещенность случайных величин относительно центра распределения, причем в большинстве случаев отклонение максимальных значений превышает диапазон разброса в За; большие значения дисперсии и соответствующие ей средние квадрати-ческие отклонения (стандартные отклонения) получены для расходов воды; в большинстве случаев величины коэффициента автокорреляции имеют положительное значение; значения Cv в некоторых случаях близки к единице, а в большинстве случаев превышают ее; при определении значимости автокорреляционных связей по критерию Андерсона можно утверждать ее наличие при количестве значений в выборке 150… 180, если коэффициент автокорреляции превышает 0,15 при 5%-м уровне значимости, а при количестве 60 значений — 0,19; по отношению Неймана для уровня значимости 5 % коэффициент автокорреляции значим в выборке: для 60 значений — при величине меньше 1,6; для 160…180 значений — при величине меньше 1,7…1,8. Значимость коэффициента автокорреляции установлена для аммонийного азота — реки Лежа, Верхняя Ерга и Кичменга, для фосфора общего — реки Лежа и Кичменга, фосфора минераль- I ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО ного — река Верхняя Ерга. Для остальных ингредиентов значимость автокорреляции не подтверждается или носит противоречивый характер. Наибольшие значения отношения CJCv получены для фосфора общего. В большинстве случаев оно приближается к двум и выше. Резюмируя полученные результаты статистической обработки многолетних экспериментальных гидрологических и гидрохимических характеристик, следует предположить неоднородность данных натурных наблюдений в выборках,обусловленную годовой неравномерностью формирования слу айных величин. Для ликвидации неоднородности случайных величин следует разделить выборку на сезоны и месяцы. Справочник по математике / , . — М. : Наука, 1980. -977 с. Математическая статистика / . -СПб. : СПБГПУ, 2004. — 100 с. Инженерная гидрология / . — СПб. : СПбГПУ, 2003. — 360 с. Гидрологические основы гидротехники . — М. : Энергия, 1979. — 232 с. Общая теория статистики / . — М. : Изд-во «Финансы и статистика», 1981. — 279 с.

Организация аудита информационного обмена между

Цикличность процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала предполагает необходимость постоянного контроля и проверки эффективности работы всех элементов задействованных в информационном обмене. Основываясь на итогах исследования Р. Норманна , мы предлагаем использовать в стр. 181 из 213 качестве инструмента контроля методику постоянного аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала. Аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала является наименее разработанным инструментом, ни в отечественной, ни в западной литературе нет однозначного подхода к методам его проведения. В настоящее время постоянно меняющаяся рыночная среда требует от дистрибутивного канала наличия эффективного управленческого инструментария, способного систематически оценивать не только степень эффективности отдельных элементов коммуникационных процессов информационного обмена между участниками дистрибутивного канала, но и всего процесса движения информации в его рамках. Проведя компиляцию данных, мы пришли к выводу, что базовыми принципами аудита информационного обмена между участниками дистрибутивного канала являются: 1) комплексность — аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала должен охватывать весь спектр взаимоотношений между участниками дистрибутивного канала, не ограничиваясь анализом отдельных проблемных аспектов деятельности (как отмечает С. Шемберри , в этом заключается главное отличие аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала от функционального, который направлен, прежде всего, на деятельность того или иного участника дистрибутивного канала или отдельного бизнес процесса); 2) системность — аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала включает в себя упорядоченную последовательность диагностических шагов, которая охватывает внешнюю и внутреннюю среду дистрибутивного канала, а также отдельные функции его участников (основываясь на исследовании И. Шехоты и Х. Хакансона, мы можем заключить, что требования комплексности и системности, предъявляемые к аудиту процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала, предполагают анализ всех этапов, начиная от определения индивидуализированной потребности конечного потребителя и завершая производственной деятельностью поставщиков необходимых комплектующих или материалов для производства товаров или услуг); 3) периодичность — аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала должен проводиться периодично, а не после получения сигналов о сокращении объемов продаж или уменьшения получаемой прибыли (из существующей практики, подверженной исследованиями Я. Сискоса и Е. Григородиса, можно сделать вывод, что аудит информационного обмена между участниками дистрибутивного канала стр. 182 из 213 должен проводиться хотя бы 1 раз в течение одного цикла работы дистрибутивного канала и начинаться в начале цикла планирования). 4) независимость — аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала реализуется как с привлечением внешних аудиторов, так и без них (в любом случае, как указывает Б. Баумс , аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала должны осуществлять люди, обладающие необходимой объективностью, независимостью и опытом аудита в конкретной отрасли). Аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала является относительно малозатратным методом, но, как уточняет Ф. Сеспедис, только при условии, что участники дистрибутивного канала в состоянии обеспечить координатора процесса информационного обмена качественной информацией . Эта проблема является ключевой, поскольку при дефиците релевантных данных аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала сходит на уровень простой ревизии взаимоотношений. В таком случае речь будет идти лишь о простой количественной и качественной оценке соответствующих показателей. Основываясь на работе Дж. Айерса , мы можем заключить, что качественный аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала — это, прежде всего, аналитический инструмент идентификации, оценки, измерения, мотивации и выполнения действий для достижения результатов. Используя подход О. Уиллсона, мы определяем аудит информационного обмена между участниками дистрибутивного канала как аналитический инструмент идентификации, оценки, измерения и выполнения действий для достижения лучших результатов деятельности дистрибутивного канала . В рамках дистрибутивного канала проведение аудита процесса информационного обмена между его участниками проводится с целью выявления реального потенциала различных ресурсов. Зачастую аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала проводят тогда, когда функционирование канала признается его участниками недостаточно эффективным, что проявляется в потере рыночной доли, сокращении доходов и т.д. Метод аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала дает координатору процесса информационного обмена возможность более точно составить профиль деятельности дистрибутивного канала, определить области, где требуется определенное воздействие для улучшения показателей. стр. 183 из 213 Сам метод аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала направлен на изучение того, что уже сделано. Таким образом, аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала дает оценку и анализ до того, как приняты решения не только в рамках дистрибутивного канала в целом, но и на уровне его участников. Аудит процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала тесно связан как со стратегией, тактикой так и оперативной деятельностью по удовлетворению индивидуализированной потребности конечного потребителя. В рамках аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала, согласно работе Е. Андерсена, Дж Дея и В. Ренгана , анализируются два типа переменных — внутренние и внешние. Внешние — это переменные окружающей среды и рынка. Зачастую они не контролируются участниками дистрибутивного канала напрямую. Внутренние переменные — оперативные, связанные с внутренними ресурсами участников дистрибутивного канала. Изучив подходы различных исследователей, мы приходим к выводу, что лучшим способом проведения аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала является разработка специальных списков контрольных вопросов. Контрольные вопросы должны быть структурированы, но в то же время беспорядочны. Они должны охватывать каждый значимый аспект процесса информационного обмена. Суть данного метода состоит в отборе сфер, требующих изучения и анализа, разработке вопросов, которые необходимо поставить. Сам процесс аудита можно описать следующим образом: 1) сбор релевантной информации в виде отчетов и документов; 2) определение сфер рассмотрения; 3) разработка списков контрольных вопросов; 4) ответы на вопросы, находящиеся в сфере компетенции сотрудника или департамента, ответственного за проведение аудита у участника-координатора процесса информационного обмена; 5) разработка направлений дальнейших действий; 6) разработка списка лиц из числа сотрудников участников дистрибутивного канала, с кем необходимо провести консультации для завершения аудита; 7) определение метода проведения аудита: личное собеседование или дистанционное обследование; стр. 184 из 213 8) проведение собеседований; 9) анализ результатов; 10) разработка рекомендаций, направлений действий. Конечно, основным моментом является определение сфер рассмотрения. Это обусловлено, прежде всего, спецификой конкретного дистрибутивного канала. Проведение аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала необходимо начать с исследования основных бизнес-процессов и получить ответы на следующие вопросы. 1. Насколько процесс информационного обмена между участниками дистрибутивного канала влияет на увеличение потребительской стоимости товаров или услуг, предлагаемых конечному потребителю? В ходе исследования мы пришли к выводу, что каждый из участников дистрибутивного канала вносит свою лепту в создание потребительской ценности товара или услуги, предлагаемых конечному потребителю. Рассматривая этот процесс с точки зрения физической, сервисной и информационной компонент необходимо понимать, насколько сильно влияние каждого из участников. Речь, главным образом, идет об оптимальном использовании ресурсов в рамках обеспечении эффективности бизнеспроцессов внутри дистрибутивного канала. Согласно выводам Л. Бери , чем больше в услуге осязаемых элементов, тем она устойчивее. Но в то же время данные осязаемые элементы, включаемые в состав продуктового предложения, должны быть контролируемы с точки зрения их качества, эффективности, восприятия конечным потребителем. 2. Какая степень насущности может быть приписана деятельности конкретного участника дистрибутивного канала? Как известно, чем большей потребительской ценностью обладает товар или услуга в восприятии конечного потребителя, тем больше шансов у нее прочно закрепиться в сознании потребителя и добиться его лояльности, соответственно, тем выше эффективность работы дистрибутивного канала в целом. Деятельность каждого из участников дистрибутивного канала, безусловно, является насущной для конечного потребителя, однако, как указывал Р.А Фатхутдинов, учитывая фактор ценовой эластичности, любое изменение конечной цены должно быть оправдано . Таким образом, в рамках выполнения своих функций, участники дистрибутивного канала должны постоянно находить новые творческие решения для придания своим услугам большей эмоциональной ценности. стр. 185 из 213 3. В какой степени функции участников дистрибутивного канала тестируемы, за исключением качественных и абстрактных показателей? В рамк х функционирования дистрибутивного канала каждый из участников должен иметь, или быть способен разработать стандарты оценки качества своей деятельности. В режиме информационного обмена между участниками дистрибутивного канала эти стандарты должны находиться в режиме постоянной актуализации. Учитывая тот факт, что участник дистрибутивного канала может быть как поставщиком, так и потребителем, стандарты должны учитывать эффективность всех взаимосвязанных между собой процессов. Кроме того, данные стандарты должны быть жестко привязаны к требованиям покупателей и процессу удовлетворения индивидуализированной потребности конечного потребителя. Базовым требованием к таким стандартам является их конкретность и измеримость. 4. Могут ли функции отдельных участников дистрибутивного канала быть перераспределены внутри канала или отданы сторонним организациям в рамках аутсорсинговой схемы? Как отмечают С. Уиллер и Э. Хирш, в рамках функционирования дистрибутивного канала существует ряд функций, которые могут дублироваться разными участниками . С точки зрения оптимизации бизнес-процессов следует определить степень необходимости подобного дублирования. Если рассматривать дистрибутивный канал как взаимосвязанную и взаимозависимую цепь бизнес-процессов, подобная оптимизация может стать важным шагом по увеличению эффективности дистрибутивного канала в целом. Согласно выводам Дж. Кадоу, в ряде ситуаций с точки зрения сокращения издержек некоторые бизнес процессы могут объединяться, а некоторые передаваться на выполнение сторонним организациям по аутсорсинговой схеме . Возможность и целесообразность таких действий является одной из важнейших тем в ходе аудита канала дистрибуции. 5. Есть ли в рамках дистрибутивного канала необходимость введения новых бизнес-процессов или функций, которые могут привести к повышению эффективности дистрибутивного канала в целом или его отдельных участников? В условиях турбулентности современной экономической системы, связанной не только с политическими или экономическими факторами, но и фактором научнотехнического прогресса, возникает постоянная необходимость адаптации бизнеспроцессов к изменениям, происходящим в окружающей среде. Это стратегическое решение, которое, кроме данных об изменениях в окружающей среде, должно стр. 186 из 213 базироваться на исследованиях изменения индивидуализированных потребностей конечных потребителей и находиться в корреляции с данными о возможностях участников дистрибутивного канала адаптировать к ним свою деятельность. 6. Какие маркетинговые инструменты применяются в рамках дистрибутивного канала его участниками и какие критерии использовались для их принятия или непринятия? Каждый из участников дистрибутивного канала ведет свою деятельность, ориентируясь, прежде всего, на собственные потребности, о чем указывал . Однако, учитывая взаимосвязи и взаимозависимости, конечный результат функционирования дистрибутивного канала зависит от общей согласованности действий. С точки зрения маркетинговой активности, инструменты, применяемые участниками, должны дополнять друг друга для достижения синергетического эффекта. Для того чтобы маркетинговая активность не находилась в противоречии, подробному изучению подлежат не только сами инструменты, но и те критерии, которые использовались участниками дистрибутивного канала для принятия решения по их использованию. 7. В какой сфере необходимо углубить знание об индивидуализированных потребностях конечного потребителя, что позволит в рамках дистрибутивного канала улучшить качество предлагаемых товаров или услуг? Данный вопрос требует структурирования, поскольку предполагает анализ понимания всеми участниками дистрибутивного канала индивидуализированных потребностей конечного потребителя. Таким образом, мы можем выделить следующие темы. ? В каких аспектах знание о потребителях недостаточно? ? Как компания может расширить знание о потребителях? В ходе исследования мы выделили основные составляющие процесса удовлетворения индивидуализированной потребности — функциональную, социальную, ментальную и духовную. Безусловно, каждый из участников дистрибутивного канала имеет различную степень влияния на их удовлетворение, однако ни один из участников не может рассматриваться как участник, не влияющий на этот процесс. Таким образом, речь идет о понимании своей роли в процессе удовлетворения индивидуализированной потребности конечного потребителя и оптимизации своей деятельности для максимизации конечного результата. стр. 187 из 213 Ответы на приведенные семь вопросов формируют определенные реперные точки, или точки отсчета для начала проведения аудита процесса информационного обмена между участниками дистрибутивного канала, и относятся к стратегическим аспектам его деятельности. Не на все из них можно получить ответ только с помощью внутренней информации. Зачастую необходимо проведение дополнительного исследования, возможно с привлечением специализированных маркетинговых агентств. Однако, можно сделать такой вывод, что чем больше у координатора процесса информационного обмена информаци

Способ и система для осуществления

Изобретение относится к средствам аутентификации транзакции. Техническим результатом является повышение защиты при аутентификации транзакций. В способе продавец вводит в систему продавца заказ по почте или телефону (МОТО), данные карты транзакции: номер карты, аутентификационную информацию, данные заказа, данные карты принимают по электронной почте или по телефону, системой продавца передают серверу запрос проверки регистрации, номер карты транзакции, индикатор, что информация держателя карты не будет им передана при запросе проверки регистрации, системой продавца принимают от сервера ответ на запрос, где указано, доступна ли аутентификация карты по ее номеру, если доступна — системой продавца принимают от сервера предложение аутентификации, без запроса конфиденциальной информации держателя карты, системой продавца вводят аутентификационную информацию держателя в предложение аутентификации, с помощью системы продавца передают серверу запрос аутентификации, содержащий аутентификационную информацию, принимают от сервера аутентификации ответ на запрос аутентификации, в котором указано аутентифицирован ли держатель карты. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ аутентификации, при осуществлении которого:продавец вводит в систему продавца:заказ по почте или телефону (МОТО) и данные карты, которую держатель карты использует для транзакции, содержащие номер карты для транзакции и аутентификационную информацию, предоставленную держателем карты, при этом данные МОТО и данные карты для транзакции принимают по электронной почте или по телефону, с помощью системы продавца передают серверу аутентификации запрос проверки регистрации, содержащий номер карты для транзакции и индикатор, указывающий, что: запрос проверки регистрации относится к транзакции, и аутентификационная информация, предоставленная держателем карты, не будет передана держателем карты, с помощью системы продавца принимают от сервера аутентификации ответ на запрос проверки регистрации, в котором указано, доступна ли аутентификация карты для транзакции, по меньшей мере, на основании номера карты для транзакции, и если аутентификация карты доступна: с помощью системы продавца принимают от сервера аутентификации предложение об аутентификации, в котором не содержится или не запрашивается конфиденциальная информация держателя карты, которая содержит подтверждение достоверности персональной информации или пароль, с помощью системы продавца вводят аутентификационную информацию, предоставленную держателем, в предложение об аутентификации, при этом аутентификационная информация формируется картой транзакции, с помощью системы продавца передают серверу аутентификации запрос аутентификации, содержащий аутентификационную информацию, предоставленную держателем карты, и с помощью системы продавца принимают от сервера аутентификации ответ на запрос аутентификации, в котором указано, аутентифицирован ли держатель карты.

2. Способ по п.1, в котором ответ на запрос аутентификации снабжен цифровой подписью сервера аутентификации.

3. Способ по п.2, при осуществлении которого дополнительно проверяют достоверность подписи ответа на запрос аутентификации.

4. Способ по п.1, в котором для формирования аутентификационной информации в карте для транзакции используются биометрические характеристики.

5. Способ по п.1, в котором аутентификационная информация содержит одноразовый пароль.

6. Способ по п.1, в котором транзакцию не авторизуют, если держатель карты не аутентифицирован.

7. Способ аутентификации транзакции, в котором: аутентифицируют карту транзакции, используемую при осуществлении заказа по почте или телефону (МОТО), для чего: с помощью сетевого устройства, обменивающегося данными с системой продавца, принимают от системы продавца запрос проверки регистрации, содержащий номер карты для транзакции и индикатор, указывающий, что: запрос проверки регистрации касается МОТО-транзакции и аутентификационная информация, предоставленная держателем карты, не будет передана держателем карты, с помощью сетевого устройства передают системе продавца ответ на запрос проверки регистрации, в котором указано, доступна ли аутентификация по меньшей мере на основании номера карты для транзакции, и аутентифицируют держателя карты с целью осуществления МОТО-транзакции, для чего: если аутентификация карты доступна: с помощью сетевого устройства принимают от системы продавца запрос аутентификации, с помощью сетевого устройства передают системе продавца предложение об аутентификации, в котором не содержится или не запрашивается конфиденциальная информация держателя карты, которая содержит подтверждение достоверности персональной информации или пароль, с помощью сетевого устройства принимают аутентификационную информацию, предоставленную держателем карты и введенную продавцом с помощью системы продавца в предложение об аутентификации, при этом аутентификационная информация динамично сформирована картой транзакции, и с помощью сетевого устройства передают системе продавца ответ на запрос аутентификации, в котором указано, аутентифицирован ли держатель карты.

8. Способ по п.7, в котором ответ на запрос аутентификации снабжен цифровой подписью.

9. Способ по п.7, в котором для динамичного формирования аутентификационной информации в карте для транзакции используются биометрические характеристики.

10. Способ по п.8, в котором аутентификационная информация содержит одноразовый пароль.

11. Способ по п.7, в котором транзакцию авторизуют.

12. Способ по п.7, в котором транзакцию не авторизуют, если держатель карты не аутентифицирован.

13. Способ аутентификации в ходе осуществляемой в реальном времени платежной операции с использованием карты для транзакции в платежной системе, включающей систему продавца и сервер аутентификации, в котором:вводят в систему продавца: заказ по почте или телефону (МОТО) и данные карты для транзакции, содержащие номер карты для транзакции, при этом данные МОТО и данные карты для транзакции принимают по электронной почте или по телефону, с помощью системы продавца передают серверу аутентификации запрос проверки регистрации, содержащий номер карты для транзакции и индикатор, указывающий, что запрос проверки регистрации касается МОТО-транзакции, с помощью системы продавца принимают от сервера аутентификации ответ на запрос проверки регистрации, в котором указано, доступна ли аутентификация карты транзакции по меньшей мере на основании номера карты для транзакции, иесли аутентификация карты доступна:с помощью системы продавца передают серверу аутентификации запрос аутентификации, с помощью системы продавца принимают от сервера аутентификации предложение об аутентификации, в котором не содержится или не запрашивается конфиденциальная информация держателя карты, которая содержит подтверждение достоверности персональной информации или пароль, в ответ на предложение об аутентификации с помощью системы продавца передают держателю карты сообщение о переадресации держателя карты на эмитента карты для транзакции с целью получения аутентификационной информации для аутентификации держателя карты, с помощью системы продавца принимают от эмитента аутентифицированную информацию, полученную эмитентом от держателя карты, с помощью системы продавца передают серверу аутентификации запрос аутентификации, с помощью системы продавца принимают от сервера аутентификации ответ на запрос аутентификации, в котором указано, аутентифицирован ли держатель карты, и если держатель карты аутентифицирован:с помощью системы продавца передают платежной сети запрос авторизации и индикатор, указывающий, что запрос регистрации касается транзакция в системе электронной торговли, и с помощью системы продавца принимают от платежной сети результат авторизации, в котором указано, авторизован ли счет, соответствующий карте.14 Способ по п.13, в котором запрос аутентификации содержит номер карты.

15. Способ по п.13, в котором для динамичного формирования аутентификационной информации в карте для транзакции используются биометрические характеристики.

16. Способ по п.13, в котором аутентификационная информация содержит одноразовый пароль.

17. Способ по.13, в котором при авторизации осуществляемой в реальном времени платежной операции в соответствии с ответом на запрос авторизации с помощью системы продавца передают запрос авторизации эквайеру продавца, относящегося к системе продавца.

18. Способ по п.13, в котором транзакцию не авторизуют, если держатель карты не аутентифицирован.

19. Способ по п.1, в котором в запросе проверки регистрации указано, что аутентификация доступна, если номер используемой для транзакции карты находится в предварительно заданном интервале.

20. Способ по п.19, в котором в запросе проверки регистрации указано, что в аутентификации отказано, если номер карты не находится в предварительно заданном интервале.

21. Способ по п.3, в котором проверка достоверности подписи ответа на запрос аутентификации позволяет системе продавца авторизовать МОТО транзакцию в системе эквайера.

22. Способ по п.7, в котором при осуществлении МОТО транзакции блокируются функциональные возможности, позволяющие держателю карты генерировать аутентификационную информацию для проверки держателя карты при осуществлении будущей транзакции.

23. Способ по п.13, в котором при осуществлении МОТО транзакции блокируются функциональные возможности, позволяющие эмитенту отслеживать местонахождение держателя карты.

Ссылка на родственные заявкиПриоритет настоящей заявки основан на патентной заявке США №60/778282 «Method and System for Performing Two Factor Authentication in Mail Order and Telephone Order Transactions», поданной 2 марта 2006 г.Предпосылки создания изобретенияПри транзакции с использованием карты, такой как кредитная карта, кредитная карта, дебетовая карта, карта с хранимой суммой, банковская карта, карта постоянного покупателя, смарт-карта и/или т.п. важно удостовериться в том, что держатель карты является владельцем счета во избежание разнообразных проблем, таких как несанкционированное использование. Аутентификация держателя карты представляет собой процесс, в ходе которого проверяют право такого владения держателя карты. Например, при транзакции с предъявлением карты осуществляют аутентификацию держателя карты, когда представитель продавца проверяет, совпадает ли подпись на карте с подписью держателя карты на квитанции.С развитием технологии организации и частные лица получили возможность участвовать в транзакциях, осуществляемых во множестве различных сред. Например, держатели карт могут участвовать в традиционных транзакциях с личным участием, транзакциях через Интернет, транзакциях по телефону и транзакциях через системы электронной почты. Во многих случаях держатели карт предпочитают осуществлять транзакции без необходимости личного посещения поставщика услуг. При этом держатель карты, возможно, хочет сэкономить время на езду и избежать связанных с этим затруднений, например, при покупках в розничной сети или при ожидании в очереди в банке, и осуществить эти транзакции, находясь у себя дома.Растет объем транзакций без предъявления карты (CNP, от английского — Card not present), что по меньшей мере частично объясняется их удобством для держателей карт и увеличением объема продаж для продавцов. Тем не менее, по мере роста объема CNP-транзакций также увеличивается число мошеннических транзакций и денежных убытков из-за таких транзакций.Предлагались различные решения с целью улучшения защиты операций электронной торговли и/или банковских операций в реальном времени, такие как двухфакторная аутентификация (например, компанией GPayment Pty. Ltd), одноразовые пароли (например, компанией Barclay PLC) и аутентификация по жетонам (например, компанией MasterCard International Inc.). Однако эти технические решения не реализованы применительно к транзакциям, связанным с заказами по почте и телефону (МОТО, от английского — mail order and telephone order) из-за уникальной сложности задач, которые ставят такие транзакции.Например, в системе защиты могут возникать слабые места, когда в МОТО-транзакциях используют постоянные пароли. Постороннее третье лицо может получить постоянный пароль путем перехвата транзакции и воспроизведения переданных данных с целью расшифровки данных счета и пароля. Посторонним третьим лицом может являться, например, лицо, перехватывающее информацию, которой обменивается держатель карты и продавец или продавец и эмитент карты. В качестве альтернативы посторонним третьим лицом может являться продавец и/или его представитель.Решения для улучшения защиты включают использование статических данных, таких как информация, хранящаяся в поле для контрольного кода карты (CVV2, от английского — Card Verification Value 2), информация службы проверки адреса, срок действия, предоставление полномочий контроль и т.п. Поле для CVV2 служит для подтверждения того, что карта для осуществления транзакции принадлежит держателю карты. Когда держатель карты предоставляет продавцу CVV2, продавец включает CVV2 в направляемый эмитенту запрос авторизации, при ответе на который продавцу сообщают, является ли предоставленный CVV2 действующим.Одним из недостатков таких процедур статической аутентификации является то, что коды аутентификации не меняются при каждой транзакции. Соответственно третье лицо, которое получило доступ к карте даже на короткое время, имеет возможность скопировать информацию и использовать ее втайне от держателя карты.Другим недостатком процедур статической аутентификации является то, что в ходе таких процедур обычно осуществляют только проверку наличия карты для транзакции, а не аутентификацию держателя карты. Однако аутентификация держателя карты обеспечивает лучшую защиту, чем проверка карты для транзакции. Например, при аутентификации держателя карты, в отличие от аутентификации карты для транзакции, эмитенты карт получают достаточное неопровержимое доказательство, чтобы гарантировать продавцу защиту от убытков.Также разрабатываются технологии динамической аутентификации с целью облегчения аутентификация держателя карты в среде МОТО-транзакций. Такие технологии включают аутентификацию по голосу, звуковую аутентификацию (т.е. карты, генерирующие изменяемые звуки) и одноразовые пароли. Одним из недостатков таких технологий динамической аутентификации является то, что они лишь частично решают задачу аутентификации МОТО-транзакций. Такие технологии не обеспечивают решение на уровне инфраструктуры, на котором продавцы принимают данные аутентификации от держателей карт и передают такие данные эмитентам карт. Продавцам потребовались бы системы для приема и пересылки динамической информации. Кроме того, покупателям потребовались бы системы для передачи динамической информации эмитенту карты.Соответственно держатели карт и продавцы обеспокоены частыми мошенническими МОТО-транзакциями и тем, что данные не являющихся мошенническими транзакций могут быть похищены в мошеннических целях. Существует потребность в способе и системе предотвращения несанкционированного доступа к МОТО-транзакциям.Существует потребность в способе и системе, которая позволяет безопасно осуществлять МОТО-транзакцию.Существует дополнительная потребность в способе и системе для осуществления двухфакторной аутентификации в МОТО-среде с целью предотвращения мошеннического доступа к МОТО-транзакции.В основу настоящего изобретения положено решение одной или нескольких из перечисленных выше задач.Краткое изложение сущности изобретенияПрежде чем приступить к описанию предложенных в изобретении способов, систем и материалов, следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено конкретными описанными способами, системами и материалами, которые могут меняться. Также подразумевается, что используемая терминология имеет целью лишь описание конкретных вариантов осуществления, а не сужение объема изобретения, который ограничен лишь приложенной формулой изобретения.Также следует отметить, что используемые в описании и формуле изобретения формы единственного числа включают множественное число, если только по контексту прямо не требуется иное. Так, например, термин «держатель карты» обозначает одну или несколько сторон, участвующих в обмене ценностями, данными и/или информацией. Если только в прямой форме не указано иное, все не снабженные определениями научно-технические термины, используемые в описании, имеют значения, которые обычно подразумеваются специалистами в данной области техники, а значения всех снабженных определениями научно-технические термины считаются совпадающими со значениями, которые обычно подразумеваются специалистами в данной области техники. Хотя в изобретении применимы любые способы, материалы и устройства, подобные или эквивалентные тем, которые в нем описаны, далее описаны предпочтительные способы, материалы и устройства. Все упоминаемые в описании публикации включены в него порядке ссылки. Ничто в настоящем описании не следует толковать в качестве признания того, что изобретение предвосхищено каким-либо более ранним изобретением.В одном из вариантов осуществления предложен способ аутентификации транзакции, связанной с заказами по почте и телефону, при осуществлении которого продавец принимает от держателя карты аутентификационную информацию, предоставляет аутентификационную информацию эмитенту, а эмитент определяет, является ли аутентификационная информация достоверной. Если аутентификационная информация является достоверной, эмитент может информировать продавца о том, что транзакция является законной. В противном случае эмитент может информировать продавца о том, что аутентификационная информация является недостоверной.В одном из вариантов осуществления аутентификационная информация может содержать такую информацию, как одноразовый пароль, постоянный пароль, биометрические характеристики или любую иную информацию, которая может использоваться для аутентификации карты, счета или держателя карты. Например, такая информация может содержать звуковую информацию, звуковые биометрические характеристики, идентификационную бизнес-информацию, код страны, номер карточного счета, срок действия карты, имя держателя карты, задаваемые эмитентом данные аутентификации, указанные в данных «идентификатора банка-участника» (например, девичью фамилию матери), адрес для выставления счетов, адрес для доставки, номер социального страхования, номер телефона, сальдо счета, историю транзакции и/или номер водительского удостоверения.В одном из вариантов осуществления эмитент может определять, инициировал ли продавец аутентификацию в ходе МОТО-транзакции.В одном из вариантов осуществления эмитент может не предоставлять сообщение о личных гарантиях и/или иную информацию держателя карты, предоставленную держателем карты в ответ на аутентификационную информацию, если продавец передал информацию.Краткое описание чертежейОсобенности, признаки, выгоды и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут ясны из следующего далее описания, приложенной формулы изобретения и чертежей, на которых:на фиг.1 проиллюстрирован пример процесса регистрации держателя карты в службе аутентификации в одном из вариантов осуществления,на фиг.2 показан пример процесса аутентифицированных платежных операций в одном из вариантов осуществления,на фиг.3 показана блок-схема примерного процесса аутентификации МОТО-транзакции в одном из вариантов осуществления,на фиг.4 показана блок-схема примерного процесса аутентификации МОТО-транзакции в одном из предпочтительных вариантов осуществления.Описание изобретенияДалее описаны примеры способов организации, авторизации, регистрации и безопасного осуществления транзакций в среде для работы в реальном времени. Сначала может быть организована служба аутентификации. Организация службы аутентификации может включать осуществление процедур инициализации для каждого участника системы. Этими участниками может являться множество лиц, таких как продавцы, финансовые учреждения (т.е. эмитенты), покупатели и держатели карт. Продавцу, являющемуся клиентом службы аутентификации, может быть предоставлен сменный программный модуль, рассчитанный на среду для работы в реальном времени. В одном из вариантов осуществления сменный программный модуль может быть конкретно адаптирован к компьютерной платформе и программному обеспечению сервера электронной торговли продавца. Эмитенты-участники службы аутентификации могут предоставлять логотипы банков и маркетинговые образы для включения в специальный шаблон сайта регистрации в службе аутентификации. Покупатели также могут предоставлять продавцу корневой сертификат сертифицирующего органа обслуживающих организаций, сертификат протокола безопасных соединений сертифицирующего органа обслуживающих организаций для аутентификации клиентов и/или интеграционную поддержку.До того как эмитент воспользуется службой аутентификации, эмитент может получить копию программно реализованных программ аутентификации, указанных в домене эмитента, и может установить системы аппаратного обеспечения и программное обеспечение службы аутентификации. Эмитенты также могут предоставлять службе аутентификации полисы аутентификации идентичности и идентификационный номер бизнес-участника (BIN, от английского — business identification number) для использования в ходе проверки держателя карты.В одном из вариантов осуществления эмитент может предоставлять службе аутентификации аутентификационную информацию. Предварительная загрузка аутентификационной информации может облегчить крупномасштабную поддержку держателей карт. Например, когда эмитент желает активировать всех или почти всех своих держателей карт для службы аутентификации, эмитент может присвоить каждому держателю карты личный идентификационный номер (PIN, от английского — Personal Identification Number). После этого каждый держатель карты может использовать присвоенный ему PIN для доступа к аутентификационной информации. За счет этого можно ускорить процесс регистрации, поскольку от каждого держателя карты не требуется проходить формальный процесс регистрации.Аутентификационная информация может содержать такую информацию, как динамический пароль, постоянный пароль, биометрические характеристики или любую иную информацию, которая может использоваться для аутентификации карты, счета или держателя карты. Например, такая информация может содержать звуковую информацию, звуковые биометрические характеристики, идентификационную бизнес-информацию, код страны, номер карточного счета, срок действия карты, имя держателя карты, задаваемые эмитентом данные аутентификации, указанные в данных «идентификатора банка-участника» (например, девичью фамилию матери), адрес для выставления счетов, адрес для доставки, номер социального страхования, номер телефона, сальдо счета, историю транзакции и/или номер водительского удостоверения. Эмитенты могут предоставлять серверу каталогов диапазоны номеров счетов для своих портфелей карточных счетов и IP-адреса или унифицированные указатели ресурсов (URL, от английского — Uniform Resource Locators) станций управления доступом (ACS, от английского — access control server).В одном из вариантов осуществления служба аутентификации может быть предложена через сайты банков, что позволяет держателям карт регистрироваться в службе аутентификации. В одном из альтернативных вариантов осуществления информация может передаваться по электронной почте, по телефону и/или посредством любого иного средства связи.На фиг.1 проиллюстрирован пример процесса регистрации держателя карты в службе аутентификации в одном из вариантов осуществления. Как показано на фиг.1, на шаге 105 держатель карты может посетить регистрационный сайт, который поддерживает эмитент. В одном из альтернативных вариантов осуществления держатель карты может связаться с эмитентом по телефону, электронной почте и/или посредством любого иного средства связи. Держатель карты может зарегистрироваться в службе аутентификации, предоставив один или несколько номеров карточных счетов. На шаге 110 держатель карты может передать информацию, такую как основной номер счета (PAN, от английского — primary account number), имя держателя карты, срок действия карты, адрес, адрес электронной почты, опознавательный код покупателя, контрольный код счета, задаваемый держатель карты пароль и/или аутентификационную информацию.После того как держатель карты передаст службе аутентификации запрошенную информацию, она может проверить, входит ли PAN держателя карты в диапазон номеров карт, зарегистрированных эмитентом. Служба аутентификации может дополнительно проверить идентичность держателя карты с использованием, например, базы данных аутентификации, которую поддерживает третье лицо и/или эмитент. В одном из вариантов осуществления эмитент может проверить идентичность держателя карты с использованием предоставленного эмитентом файла утвержденных держателей карт. В одном из вариантов осуществления эмитент может проверить идентичность держателя карты путем анализа авторизации контроля состояния. В одном из вариантов осуществления эмитент может проверить идентичность держателя карты путем сравнения ответов на информацию, предварительно загруженную в базу данных аутентификации, предоставленную эмитентом.Если предоставленный PAN не входит в диапазон зарегистрированных эмитентом номеров карт, в регистрации может быть отказано, и процесс регистрации может быть завершен. Если PAN входит в диапазон зарегистрированных номеров карт через платежную сеть обслуживающей организации, такую как сеть VisaNet, для эмитента может быть осуществлена авторизации транзакции, например, на сумму в один доллар. В одном из вариантов осуществления авторизация транзакции на сумму в один доллар позволяет эмитенту проверить состояние карточного счета, проверить адрес с использованием службы проверки адресов и проверить контрольный код карты (CVV2). В процессе авторизации может быть проверена альтернативная или дополнительная информация. В одном из вариантов осуществления CVV2 может представлять собой трехзначное число, которое обычно напечатано с обратной стороны карты на строке для подписи.Если карта является действительной, на шаге 115 служба аутентификации может запросить у держателя карты дополнительную аутентификационную информацию для проверки идентичности держателя карты. Держатель карты может ввести пароль и пару «наводящий вопрос и ответ», чтобы аутентифицировать держателя карты при последующих транзакциях, связанных с покупками.После того как идентичность держателя карты проверена и получены соответствующие ответы, на шаге 120 служба аутентификации может передать эмитенту сообщение об авторизации. Затем на шаге 125 сервер регистрации может передать информацию о держателе карты ACS, чтобы инициировать внесение записи в файл держателя счета. В файле держателя счета может храниться информация, такая как BIN финансовых учреждений, номера счетов, сроки действия, имена и фамилии, номера водительских удостоверений, адреса для выставления счетов, номера социального страхования, пароли держателей карт, вопросы-пароли держателей карт, ответы-пароли держателей карт, адреса электронной почты, показатели идентичности третьих лиц и другая информация.После инициирования участников службы аутентификации и регистрации держателя карты может быть аутентифицирована платежная операция с использованием службы аутентификации.На фиг.2 показан пример процесса аутентифицированных платежных операций в одном из вариантов осуществления. Как показано на фиг.2, держатель карты на шаге 205 может посетить сайт электронной торговли. После выбора товаров или услуг для приобретения держатель карты может начать процесс проверки, заполнить форму для проверки и на шаге 210 щелкнуть мышью по клавише «приобрести».После выбора на шаге 210 клавиши «приобрести» может быть приведен в действие сменный программный модуль продавца. На шаге 215 сменный программный модуль продавца может осуществить проверку с целью определить, зарегистрирован ли указанный держателем карты счет в службе аутентификации. Проверка на шаге 215 может быть осуществлена с использованием i) процесса, в ходе которого проверяют сервер каталогов и ACS, связанные с держателем карты, ii) процесса, в ходе которого проверяют только ACS, и/или iii) процесса, в ходе которого продавец проверяет кэш-память, в которой хранится информация, аналогичная информации сервера каталогов.Сменный программный модуль продавца может идентифицировать PAN и запросить сервер каталогов, чтобы проверить, входит ли PAN в диапазон номеров банка-эмитента, то есть участника службы аутентификации. Если счет не входит в диапазон PAN, заданных на сервере каталогов, служба аутентификации не регистрирует держателя карты. В этом случае продавец может быть уведомлен о том, что номер счета не зарегистрирован, и сменный программный модуль продавца может вернуть управление транзакцией программному обеспечению продавца для электронной торговли. После этого программное обеспечение продавца для электронной торговли может продолжить транзакцию, отказать держателю карты в дальнейшем обслуживании или перейти к альтернативным способам платежа.Если PAN входит в диапазон PAN, известный серверу каталогов, он может передать PAN ACS, способному аутентифицировать держателя карты, чтобы определить, зарегистрирована ли карта. Если карта не зарегистрирована, процесс проверки может быть завершен. Если ACS сообщает, что карта зарегистрирована, ACS может через сервер каталогов сообщить свой URL сменному программному модулю продавца. Сменный программный модуль продавца может вызвать ACS через клиентское устройство держателя карты и его резидентный браузер. В службе аутентификации может храниться множество ACS.В одном из вариантов осуществления сменный программный модуль продавца может запросить ACS, чтобы проверить, зарегистрирован ли держатель карты в службе аутентификации. В одном из вариантов осуществления продавец может получить доступ к кэш-памяти, в которой хранится преимущественно такая же информация, что и на сервере каталогов, чтобы проверить, зарегистрирован ли держатель карты в службе аутентификации. В одном из вариантов осуществления сервер аутентификации может включать только один логический сервер каталогов, хотя в службе аутентификации может постоянно храниться несколько физических серверов каталогов.Если держатель карты является участником службы аутентификации, ACS может отобразить для держателя карты окно с логотипом эмитента. В окне с логотипом эмитента может содержаться основная информация о платежной операции и запрос аутентификационной информации у держателя карты. Держатель карты может ввести аутентификационную информацию для ее проверки ACS.Аутентификация платежа может быть продолжена, если немедленно введена правильная аутентификационная информация или дан правильный ответ на наводящий вопрос с использованием разрешенного числа попыток. ACS может поставить цифровую подпись на квитанции с использованием ключа подписи эмитента и/или поставщика услуг. В квитанции может быть указано имя продавца, номер карточного счета, сумма платежа и дата платежа. В файле квитанции может храниться имя продавца, URL продавца, номер карточного счета, срок действия, сумма платежа, дата платежа, подпись эмитента и/или контрольный код для аутентификации держателя карты. Затем ACS посредством браузера держателя карты может переадресовать держателя карты сменному программному модулю продавца и может передать ему снабженную цифровой подписью квитанцию и свое решение относительно того, был ли держатель карты аутентифицирован для продавца. Сменный программный модуль продавца может использовать сервер проверки достоверности, чтобы проверить цифровую. подпись, использованную для подписания квитанции об оплате. После проверки цифровой подписи держатель карты может считаться «аутентифицированным». По завершении транзакции держатель карты может перерегистрировать текущий карточный счет и/или создать новую аутентификационную информацию для использования в будущих транзакциях.После аутентификации держателя карты может быть осуществлена авторизация указанного держателем карты счета. В частности, на шаге 220 продавец может передать через сменный программный модуль продавца платежной сети, такой как VisaNet сообщение об авторизации. Платежная сеть может переслать эмитенту сообщение об авторизации и индикатор электронной торговли (ECI, от английского — electronic commerce indicator). Эмитент может получить сообщение об авторизации и тем самым подтвердить продавцу, что по конкретному счету отсутствует задолженность и имеется соответствующий свободный лимит кредитования для запрошенной транзакции. В ECI может быть указано, что транзакция была осуществлена через Интернет с тем, чтобы можно было использовать соответствующий уровень защиты сообщения и аутентификации.После того как эмитент осуществит обработку операции авторизации, управление операцией покупки может быть посредством платежной сети возвращено программному обеспечению продавца для электронной торговли. На шаге 225 эмитент может посредством платежной сети передать продавцу результат авторизации. Результатом авторизации может быть разрешение или отклонение транзакции.В случае МОТО-транзакции продавец может инициировать аутентификацию держателя карты путем переадресации держателя карты эмитенту для обмена аутентификационной информацией. Поскольку при МОТО-транзакции держатель карты не имеет прямой связи с эмитентом, держатель карты может предоставлять аутентификационную информацию продавцу. После этого продавец может предоставлять информацию от лица держателя карты. Соответственно при МОТО-транзакции продавец может выполнять функции, которые в случае транзакции с предъявлением карты или транзакции электронной торговли обычно выполняет держатель карты. В одном из вариантов осуществления аутентификационная информация может генерироваться динамически, чтобы предотвратить мошенническое использование аутентификационной информации продавцом и иное нарушение защиты. Система транзакций может определять, вводит ли информацию продавец, а не держатель карты, путем запроса информации у продавца. Соответственно при осуществлении МОТО-транзакции продавцу может не передаваться конфиденциальная информация держателя карты информация, такая как сообщение о личных гарантиях. В одном из вариантов осуществления используют идентификатор, который может указывать, осуществлена ли МОТО-транзакция.Когда продавец действует от лица держателя карты при осуществлении МОТО-транзакции, осуществление некоторых функций может быть неуместным. Например, при обработке МОТО-транзакции могут быть заблокированы функциональные возможности, позволяющие держателю карты генерировать аутентификационную информацию во время транзакции с целью проверки держателя карты при будущих транзакциях. Это может быть неуместным, когда ввод данных при транзакции осуществляет продавец. Аналогичным образом, если эмитент отслеживает местоположение инициатора транзакция с целью уменьшения риска, такие функциональные возможности могут быть заблокированы при осуществлении МОТО-транзакции, в ходе которой продавец вводит аутентификационную информацию.На фиг.3 показана блок-схема примерного процесса аутентификации МОТО-транзакции в одном из вариантов осуществления. Как показано на фиг.3, держатель карты может выбирать наименования из каталога и на шаге 305 окончательно оформлять покупку, например, по телефону или электронной почте. На шаге 310 продавец может передать, например, серверу каталогов запрос регистрации покупки. В запрос регистрации может быть включен индикатор МОТО-транзакции. Индикатор может указывать, что транзакция является МОТО-транзакцией и что держатель карты не будет непосредственно предоставлять аутентификационную информацию. Если номер карты, сообщенный держателем карты продавцу и переданный серверу каталогов, находится в диапазоне 315 номеров карт-участников, сервер каталогов на шаге 320 может передать запрос регистрации, например, соответствующему ACS. На шаге 325 ACS может передать серверу каталогов ответ на запрос регистрации с указанием того, доступна ли аутентификация для карты. Если номер карты не входит в диапазон номеров карт-участников, на шаге 330 сервер каталогов может создать ответ на запрос регистрации, отклоняющий транзакцию. На шаге 335 ответ на запрос регистрации может быть передан продавцу.Если допустить, что аутентификация доступна, на шаге 340 продавец через браузер продавца может передать ACS запрос аутентификации. На шаге 345 ACS может принять запрос аутентификации и на шаге 350 аутентифицировать держателя карты применительно к номеру карты. Например, от держателя карты может потребоваться предоставить аутентификационную информацию, криптограмму чипа, PIN и/или т.п. ACS может определять, что транзакция является МОТО-транзакцией путем сравнения идентификатора счета держателя карты с запросом регистрации. ACS может дополнительно определять, какие поля информации держателя карты информация не являются конфиденциальными для держателя карты и тем самым могут быть отображены для продавца. Например, может быть неуместным отображать для продавца сообщение о личных гарантиях. ACS может форматировать и снабжать цифровой подписью ответное сообщение на запрос аутентификации перед его передачей на шаге 355 продавцу через браузер продавца. В одном из вариантов осуществления ACS может передавать ответ на запрос аутентификации серверу истории аутентификации для будущей проверки. На шаге 360 продавец может принимать ответ на запрос аутентификации и на шаге 365 проверять подлинность подписи на ответе на запрос аутентификации. Если подлинность установлена, на шаге 370 продавец может дать согласие на осуществление транзакции с покупателем.В одном из вариантов осуществления держателю карты может быть предоставлен динамический способ генерирования аутентификационной информации. Способ, которым генерируют аутентификационную информацию, может меняться и может быть в прямой форме не ограничен в настоящем описании. Например, держателю карты может быть предоставлен напечатанный перечень одноразовых паролей и/или паролей с ограниченным сроком действия. Держателю карты также может быть предоставлено устройство для ввода одноразовых паролей, карта и/или считывающее устройство, генерирующее одноразовый пароль, и/или карта, в которой для генерирования одноразового пароля используются биометрические характеристики.В качестве усовершенствования предшествующих способов осуществления МОТО-транзакций может быть предусмотрена возможность аутентификации держателя карты без внесения значительных изменений в базовую систему транзакций, используемую в среде электронной торговли и/или банковских операций в оперативном режиме. Описанная в изобретении МОТО-транзакция как таковая способна улучшить защиту без внесения существенных изменений в базовую инфраструктуру.В одном из вариантов осуществления может использоваться постоянный пароль. Это может обеспечить дополнительное удобство держателю карты. В одном из вариантов осуществления постоянные пароли могут использоваться в МОТО-транзакциях, в которых держатель карты предоставляет пароль непосредственно эмитенту, а не продавцу.На фиг.4 показана блок-схема примерного процесса аутентификации МОТО-транзакции в одном из предпочтительных вариантов осуществления. Как показано на фиг.4, на шаге 405 оператор МОТО-транзакции может от лица клиента выполнить одну или несколько функций с использованием корзины для виртуальных покупок на сайте продавца. В одном из вариантов осуществления одной или несколькими функциями может одна являться одна или несколько функций, включающих выбор товара, увеличение, уменьшение и/или обновление количеств товара и учет текущего общего количества выбранного товара. Затем на шаге 410 оператор МОТО-транзакции может осуществить процесс проверки. Например, оператор МОТО-транзакции может от лица клиента ввести информацию о доставке, информация об оплате и/или окончательно оформить транзакцию.В одном из вариантов осуществления после этого может быть инициирован процесс проверки. Например, на шаге 415 сменный программный модуль продавца может передать ACS эмитента запрос проверки регистрации (VEReq). В одном из вариантов осуществления VEReq может содержать индикатор МОТО-транзакции, установленный в положение МОТО-транзакции. Индикатор МОТО-транзакции может указывать, что транзакция является МОТО-транзакцией и тем самым, что держатель карты не будет непосредственно предоставлять аутентификационную информацию. На шаге 420 ACS может определять, установлен ли индикатор МОТО-транзакции в положение VEReq. Если это так, на шаге 425 ACS может передать оператору МОТО-транзакции ответ на запрос проверки регистрации (VERes), адаптированный к МОТО-транзакции. В одном из вариантов осуществления VERes может содержать информацию, указывающую, доступна ли аутентификация для транзакции.Если аутентификация доступна для карты, на шаге 430 оператор МОТО-транзакции может через браузер продавца передать ACS запрос аутентификации плательщика (PAReq). На шаге 435 ACS может принять PAReq и на шаге 440 соответствующим образом аутентифицировать держателя карты, исходя из номера карты. В одном из вариантов осуществления ACS может распознавать идентификатор счета в качестве МОТО-транзакции, исходя из описанного выше процесса VEReq/VERes. Затем на шаге 445 ACS может генерировать ответ на запрос идентификации плательщика (PARes) для передачи оператору МОТО-транзакции. В одном из вариантов осуществления в случае МОТО-транзакции ACS может не передавать конфиденциальную информацию держателя карты, такую как сообщение о личных гарантиях, пароль и/или т.п. В одном из вариантов осуществления в случае МОТО-транзакции ACS может блокировать функцию активирования во время совершения покупок, служащую для слежения за местом осуществления покупок клиентом с целью обнаружения мошенничества. На шаге 450 оператор МОТО-транзакции может получать PARes и необязательно отображать информацию, касающуюся транзакции, которую аутентифицирует эмитент. Затем оператор МОТО-транзакции может приступить к процессу авторизации транзакции, в ходе которой оператору МОТО-транзакции обычным способом переводят денежную сумму.Подразумевается, что различные из описанных выше признаков и функций или их альтернатив могут быть, по желанию, объединены во множество других отличающихся систем или программ. Также подразумевается, что специалисты в данной области техники могут впоследствии включить в изобретение различные непредусмотренные или непредвиденные в изобретении альтернативы, модификации, варианты или усовершенствования.

Способ, устройство и запоминающее устройство

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является обеспечение перевыбора лучшей доступной соты в среде со многими RAT (технологиями радиодоступа) независимо от RAT. Упомянутый технический результат достигается тем, что сеть может передавать широковещательные и/или выделенные приоритеты подвижному терминалу, включая также приоритеты в отношении технологии радиодоступа, которая не поддерживает алгоритмы на основе приоритета. При этом, например, параметры приоритета для устаревшей сети, которая не поддерживает алгоритм на основе приоритета, могут передаваться подвижному терминалу, чтобы дать возможность подвижному терминалу принимать решения о перевыборе соты, не выполняя параллельно два различных алгоритма перевыбора соты (например, алгоритм на основе ранжирования и алгоритм на основе приоритета). 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими технологиями радиодоступа, включающийприем индикации о множестве возможных сот в отношении упомянутого перевыбора соты подвижного терминала;назначение приоритета каждой из упомянутого множества возможных сот, причем по меньшей мере одна возможная сота из множества возможных сот не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета; и предоставление упомянутых приоритетов упомянутому подвижному терминалу.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутые приоритеты являются широковещательными и/или выделенными приоритетами.3. Запоминающее устройство, содержащее код, который сконфигурирован для осуществления при его выполнении устройством способом по п.1 или 2.4. Устройство для обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими технологиями радиодоступа, сконфигурированное дляприема индикации о множестве возможных сот в отношении упомянутого перевыбора соты подвижного терминала и дляназначения приоритета каждой из упомянутого множества возможных сот, причем по меньшей мере одна возможная сота из множества возможных сот не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета; ипредоставления упомянутых приоритетов упомянутому подвижному терминалу.5. Сетевое устройство, содержащее устройство по п.4.

Область техникиФормы осуществления данного изобретения в целом относятся к технологии перевыбора соты в среде со многими технологиями радиодоступа (Radio Access Technology, RAT) и, более конкретно, касаются устройства, способа и компьютерного программного продукта, позволяющих обеспечить перевыбор соты в среде со многими RAT.Предпосылки создания изобретенияСовременная эра связи вызвала быстрый рост проводных и беспроводных сетей связи. Компьютерные сети, телевизионные сети и сети телефонной связи испытывают беспрецедентное технологическое развитие, питаемое потребительским спросом. Технологии построения беспроводных и мобильных сетей связи ориентированы на потребности потребителей в обеспечении большей гибкости и незамедлительности передачи информации.Современные и будущие технологии построения сетей продолжают способствовать легкости передачи информации и удобству для пользователей. Такие возрастающие легкость передачи информации и удобства для пользователей в последнее время сопровождались возрастающей возможностью предоставления подвижной связи по относительно низкой цене. Соответственно, устройства подвижной связи становятся повсеместными в современном мире. С быстрым расширением технологии подвижной связи связано быстрое расширение тех услуг, которые запрашиваются и предоставляются через устройства подвижной связи.На протяжении истории подвижной связи было разработано много различных поколений систем, чтобы сделать возможным использование таких устройств связи. Первые поколения этих систем иногда разрабатывались независимо и, по меньшей мере первоначально, не обязательно были пригодны для использования совместно с другими системами. Однако разработчики систем связи начали сотрудничать между собой, чтобы новые технологии имели потенциал для синергетического взаимодействия с другими технологиями для увеличения общей пропускной способности. Таким образом, подвижный терминал, работающий в системах второго поколения (например, 2G), таких как глобальная система подвижной связи (Global System for Mobile Communications, GSM) или IS-95, которые заменили первое поколение систем, может в некоторых случаях использоваться совместно с системами более нового поколения, такими как системы третьего поколения (например, 3G) и другими, которые разрабатываются в настоящее время (например, сеть расширенного универсального наземного радиодоступа (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)).Способность конкретного подвижного терминала получать доступ к многочисленным системам или осуществлять связь через многочисленные технологии радиодоступа (multi-RAT) называется иногда «множественный радиодоступ» (Multi-Radio Access, MRA). Терминалу, способному к MRA, поэтому можно предоставить возможность переходить между различными технологиями RAT (например, сетями UTRAN, E-UTRAN, сетями радиодоступа GSM/более высокие скорости передачи данных для развития стандарта GSM (Enhanced Data Rates for GSM Evolution, EDGE) (GSM/EDGE Radio Access Network, GERAN). При некоторых обстоятельствах подвижный терминал (или оборудование пользователя (User Equipment, UE)) может выполнять перевыбор соты, чтобы переходить между различными технологиями RAT. В связи с этим, например, из-за пропадания сигнала или уменьшения интенсивности сигнала в текущей обслуживающей соте, оборудование UE может перевыбрать другую соту. Различные процедуры, управляющие перевыбором соты, были разработаны, чтобы пытаться поддерживать непрерывность связь и обеспечивать выбор лучшей доступной соты (независимо от RAT) в среде со многими RAT.Проект сотрудничества по разработке системы третьего поколения (Third Generation Partnership Project, 3GPP) определил процедуры перевыбора в различных технических спецификациях (Technical Specification, TS). Например, спецификация 3GPP TS 25.304 предусматривает процедуры перевыбора соты для сети UTRAN. Эти процедуры учитывают тот факт, что существующее оборудование, находящееся в эксплуатации, может иметь различный возраст и/или возможности, основанные на обновлениях, которые были включены в них. Также, например, алгоритм перевыбора соты на основе приоритета был введен для использования абсолютных приоритетов, чтобы получать варианты перевыбора соты, в связи с сетями по стандартам релиза 8 3GPP (3GPP Release-8, Rel-8), в то время как сети по стандарту Rel-7 и более старые ранее развернутые сети, которые не были модернизированы, чтобы поддерживать алгоритм перевыбора соты на основе приоритета, могут вместо этого использовать устаревший алгоритм перевыбора соты, который основан на ранжировании сот вместо их приоритета.При перевыборе соты на целевую технологию RAT, которая не поддерживает алгоритм на основе приоритета, существующие способы основаны на том, что перевыбор на такую технологию RAT также должен быть основан на ранжировании сот. При этом «симметричные» правила перевыбора были бы применены между обеими технологиями RAT. Чтобы достигнуть этого поведения, если оборудование UE в сети UTRAN не приняло никакой информации о приоритете для какой-либо частоты целевой технологии RAT в выбранной наземной мобильной сети общего пользования (Public Land Mobile Network, PLMN), оборудование UE использует унаследованный алгоритм перевыбора соты для технологии RAT, которая не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета. Однако когда обслуживающая сеть взаимодействует с двумя или более другими сетями, это может приводить к сценариям, в которых алгоритм на основе приоритета и унаследованный алгоритм выполняются в оборудовании UE параллельно, таким образом приводя к чрезмерной сложности процедур в оборудовании UE. Кроме того, некоторые альтернативы выполнению параллельных алгоритмов могут приводить к ситуациям, в которых перевыбор технологий RAT, не поддерживающих перевыбор на основе приоритета, может быть полностью запрещен и таким образом конкретные технологии RAT фактически могут быть запрещены для выбора. Соответственно, желательны изменения процедур перевыбора сот между технологиями RAT.Краткая сущность примеров осуществления изобретенияСледовательно, предлагаются способ, устройство и программный продукт для компьютера, которые могут позволять сети обеспечивать широковещательную и/или выделенную передачу приоритетов на подвижный терминал, чтобы включать также приоритеты с учетом технологии RAT, которая не поддерживает алгоритм на основе приоритета. При этом, например, параметры приоритета для устаревшей сети, которая не поддерживает алгоритм на основе приоритета, могут поставляться на подвижный терминал, чтобы давать возможность подвижному терминалу принимать решения о перевыборе соты, не выполняя параллельно два различных алгоритма перевыбора соты (например, алгоритм на основе ранжирования и алгоритм на основе приоритета).Краткое описание чертежейДалее будут сделаны ссылки на прилагаемые чертежи, которые не обязательно выполнены в масштабе и на которых:Фиг.1 представляет собой блок-схему системы радиосвязи согласно примеру осуществления данного изобретения.На фиг.2 показан пример многочисленных возможных сот в среде со многими технологиями RAT согласно примеру осуществления данного изобретения.На фиг.3 показан сценарий, в котором взаимодействуют многие технологии RAT? и некоторые из этих RAT включают устройство назначения приоритета согласно примеру осуществления данного изобретения.На фиг.4 показана блок-схема устройства для обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими RAT согласно примеру осуществления данного изобретения.На фиг.5 показана блок-схема подвижного терминала для обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими RAT согласно примеру осуществления данного изобретения.Фиг.6 представляет собой блок-схему приводимого в качестве примера способа разрешения перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими RAT согласно примеру осуществления данного изобретения.Фиг.7 представляет собой блок-схему приводимого в качестве примера способа обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими RAT с точки зрения подвижного терминала согласно примеру осуществления данного изобретения.Подробное описаниеНекоторые формы осуществления данного изобретения будут теперь описаны более полно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны некоторые, но не все формы осуществления изобретения. Конечно, различные формы осуществления изобретения могут быть воплощены во многих различных формах и не должны рассматриваться как ограниченные приведенными здесь формами осуществления изобретения. Подобные позиции повсюду относятся к подобным элементам. Используемые здесь термины «данные», «контент», «информация» и аналогичные им термины могут применяться взаимозаменяемо для обозначения данных, которые могут передаваться, приниматься и/или храниться в соответствии с формами осуществления данного изобретения. Кроме того, используемый здесь термин «приводимый в качестве примера», не предназначен для передачи какой-либо качественной оценки, а служит просто для иллюстрации примера. Таким образом, использование любых таких терминов не должно считаться ограничением сущности и объема форм осуществления данного изобретения.На фиг.1 показана блок-схема системы радиосвязи согласно примеру осуществления данного изобретения. Обратимся теперь к фиг.1, на которой представлена иллюстрация одного типа системы, которая будет извлекать выгоду из форм осуществления данного изобретения. Система на фиг.1 содержит множество сетевых устройств и один или несколько подвижных терминалов 10. Подвижные терминалы могут быть различными примерами устройств подвижной связи, такими как портативные цифровые помощники (Portable Digital Assistant, PDA), пейджеры, устройства мобильного телевидения, игровые устройства, портативные компьютеры, мобильные телефоны, камеры, видеомагнитофоны, аудио-видеоплееры, радиоприемники, устройства глобальной системы определения местоположения (Global Positioning System, GPS) или любая комбинация вышеупомянутых и других типов устройств речевой связи и передачи текста. Однако должно быть понятно, что подвижный терминал, как он показан и в дальнейшем описан, просто поясняет один тип устройства, которое может извлечь выгоду из форм осуществления данного изобретения и, поэтому, не должен считаться ограничивающим объем форм осуществления данного изобретения.В примере осуществления каждый подвижный терминал 10 может содержать антенну 12 (или несколько антенн) для передачи сигналов на узел сети и для приема сигналов от узла сети, такого как базовый сайт или базовая станция (Base Station, BS) 44. Базовая станция 44 может быть частью одной или нескольких сотовых сетей или сетей подвижной связи, каждая из которых имеет элементы, необходимые для эксплуатации сети, такие как центр 46 коммутации подвижной связи (Mobile Switching Center, MSC). Сеть подвижной связи может также называться функцией базовой станции/MSC/взаимодействия (Base Station/MSC/lnterworking Function, BMI). При работе центр MSC 46 может быть способен маршрутизировать вызовы к подвижному терминалу 10 и от него, когда подвижный терминал 10 делает и принимает вызовы. Центр MSC 46 также может обеспечивать подключение к междугородным наземным линиям связи, когда подвижный терминал 10 вовлекается в вызов. Кроме того, центр MSC 46 может быть способен управлять пересылкой сообщений к подвижному терминалу 10 и от него, и может также управлять пересылкой сообщений для подвижного терминала 10 к центру обмена сообщениями и от него. Следует отметить, что, хотя в системе на фиг.1 показан центр MSC 46, центр MSC 46 является просто примером сетевого устройства, и формы осуществления данного изобретения не ограничены применением в сети, использующей центр MSC.Центр MSC 46 может быть подключен к сети передачи данных, такой как локальная сеть (Local Area Network, LAN)), городская сеть (Metropolitan Area Network, MAN) и/или региональная сеть связи (Wide Area Network, WAN). Центр MSC 46 может быть непосредственно подключен к сети передачи данных. Однако в одном примере осуществления центр MSC 46 подключен к шлюзовому (Gateway, GTW) устройству 48, а шлюз GTW 48 подключен к сети WAN, такой как Интернет 50. В свою очередь, устройства, такие как процессорные элементы (например, персональные компьютеры, серверные компьютеры или подобные им), могут быть подключены к подвижному терминалу 10 через Интернет 50. Например, как объяснено ниже, процессорные элементы могут включать один или несколько процессорных элементов, связанных с вычислительной системой 52 (два показаны на фиг.1), сервер 54 источника (один показан на фиг.1) или аналогичные им, как описано ниже.Станция BS 44 также может быть подключена к обслуживающему узлу 56 поддержки общих услуг пакетной радиосвязи (General Packet Radio Service, GPRS) (Serving GPRS Support Node, SGSN). Узел SGSN 56 может быть способен выполнять функции, аналогичные центру MSC 46, для услуг с пакетной коммутацией. Узел SGSN 56, подобно центру MSC 46, может быть подключен к сети передачи данных, такой как Интернет 50. Узел SGSN 56 может быть непосредственно подключен к сети передачи данных. Однако в одном примере осуществления узел SGSN 56 подключен к базовой сети с пакетной коммутацией, такой как базовая сеть GPRS 58. Базовая сеть с пакетной коммутацией этой формы осуществления изобретения затем подключена к другому шлюзу (Gateway, GTW) 48, такому как шлюзовой узел 60 поддержки GPRS (GPRS Support Node, GGSN), а узел GGSN 60 подключен к Интернету 50. В дополнение к узлу GGSN 60 базовая сеть с пакетной коммутацией также может быть подключена к шлюзу GTW 48. Узел GGSN 60 может быть подключен также к центру обмена сообщениями. В связи с этим узлы GGSN 60 и SGSN 56, подобно центру MSC 46, могут быть способны управлять пересылкой сообщений, таких как сообщения службы передачи мультимедийных сообщений (Multimedia Messaging Service, MMS). Узлы GGSN 60 и SGSN 56 также могут быть способны управлять пересылкой сообщений для подвижного терминала 10 к центру обмена сообщениями и от него. Кроме того, посредством подключения узла SGSN 56 к базовой сети GPRS 58 и узлу GGSN 60 устройства, такие как вычислительная система 52 и/или сервер 54 источника, могут подключаться к подвижному терминалу 10 через Интернет 50, узлы SGSN 56 и GGSN 60. В связи с этим устройства, такие как вычислительная система 52 и/или сервер 54 источника, могут осуществлять связь с подвижным терминалом 10 через узел SGSN 56, базовую сеть GPRS 58 и узел GGSN 60. При прямом или непрямом подключении подвижных терминалов 10 и других устройств (например, вычислительной системы 52, сервера источника 54 и т.д.) к Интернету 50 подвижные терминалы 10 могут осуществлять связь с другими устройствами и друг с другом, например по протоколу передачи гипертекста (Hypertext Transfer Protocol, HTTP) и/или аналогичному ему, и тем самым выполнять различные функции подвижных терминалов 10.Хотя здесь показан и описан не каждый элемент каждой возможной сети подвижной связи, должно быть понятно, что подвижный терминал 10 может быть подключен к любой одной или нескольким из множества различных сетей через станцию BS 44. В связи с этим сеть(-и) может быть способна поддерживать связь по какому-либо одному или несколькими из множества протоколов систем подвижной связи 1-го поколения (1G), 2-го поколения (2G), «2-го с половиной» поколения (2.5G), 3-го поколения (3G), «почти 4-го поколения» (3.9G), 4-го поколения (4G) или аналогичных им. Например, одна или несколько сетей могут быть способны поддерживать связь в соответствии с протоколами радиосвязи 2G IS-136 (на основе множественного доступа с временным разделением каналов — Time Division Multiple Access, TDMA), GSM и IS-95 (на основе множественного доступа с кодовым разделением каналов — Code Division Multiple Access, CDMA) или аналогичными им. Также, например, одна или несколько сетей могут быть способны поддерживать связь в соответствии с протоколами радиосвязи 2.5G системы пакетной радиосвязи общего пользования GPRS, повышенных скоростей передачи данных (для эволюции GSM) (EDGE) или аналогичными. Далее, например, одна или несколько сетей могут быть способны поддерживать связь в соответствии с протоколами радиосвязи 3G, такими как сеть универсальной системы подвижной связи (Universal Mobile Telecommunication System, UMTS), использующая технологию радиодоступа на основе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA), или более новые технологии, такие как E-UTRAN, которая альтернативно называется системой по стандарту долгосрочной эволюции (Long Term Evolution, LTE). Некоторые службы узкополосной усовершенствованной системы мобильной связи (Narrow-band Advanced Mobile Phone System, NAMPS), как и общедоступной системы связи (Total Access Communications System, TACS), также могут извлечь пользу из форм осуществления данного изобретения; с тем же успехом могут извлечь пользу двухрежимные или многорежимные подвижные станции.Подвижный терминал 10 далее может быть подключен к одной или нескольким точкам 62 беспроводного доступа (Access Point, АР). Точки АР 62 могут включать точки доступа, сконфигурированные для осуществления связи с подвижным терминалом 10 в соответствии с такими технологиями как, например, радиочастотная (Radio Frequency, RF), инфракрасная (Infrared, IrDA) или какой-либо из ряда различных беспроводных технологий построения сетей, включая технологии беспроводных локальных сетей (Wireless Local Area Network, WLAN), таких как стандарты IEEE 802.11 Института инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) (например, 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n и т.д.), технологию глобальной совместимости для СВЧ доступа (World Interoperability for Microwave Access, WiMAX), например IEEE 802.16, и/или технологии беспроводной персональной локальной сети (Wireless Personal Area Network, WPAN), такие как IEEE 802.15, BlueTooth (ВТ), сверхширокополосной передачи (Ultra Wideband, UWB) и/или аналогичные. Точки 62 доступа могут подключаться к Интернету 50. Подобно центру MSC 46 точки 62 доступа могут прямо подключаться к Интернету 50. Однако в одной форме осуществления изобретения точки 62 доступа непрямо подключаются к Интернету 50 через шлюз GTW 48. Кроме того, в одной форме осуществления изобретения станцию BS 44 можно рассматривать как другую точку 62 доступа. Как будет понятно, при прямом или непрямом подключении подвижных терминалов 10, вычислительной системы 52, сервера 54 источника и/или любого числа других устройств к Интернету 50 подвижные терминалы 10 могут осуществлять связь друг с другом, вычислительной системой и т.д., чтобы таким образом выполнять различные функции подвижных терминалов 10, такие как передача данных, контента или аналогичной информации в вычислительную систему 52 и/или прием от нее контента, данных или аналогичной информации.Хотя это и не показано на фиг.1, в дополнение к или вместо подключения подвижного терминала 10 к вычислительным системам 52 через Интернет 50 подвижный терминал 10 и вычислительная система 52 могут быть подключены к друг другу и могут осуществлять связь в соответствии, например, с технологиями RF, ВТ, IrDA или какой-либо из ряда различных проводных или беспроводных технологий связи, включая технологии LAN, WLAN, WiMAX, UWB и/или подобные им. Одна или несколько вычислительных систем 52 могут дополнительно или альтернативно содержать сменную память, способную сохранять контент, который после этого может быть перемещен в подвижный терминал 10. Далее подвижный терминал 10 может быть подключен к одному или нескольким электронным устройствам, таким как принтеры, цифровые проекторы и/или другие устройства, фиксирующие, создающие и/или хранящие мультимедийную информацию (например, другие терминалы). Подобно вычислительным системам 52 подвижный терминал 10 может быть сконфигурирован для осуществления связи с портативными электронными устройствами в соответствии с такими технологиями как, например, RF, ВТ, IrDA или какой-либо из ряда различных проводных или беспроводных технологий связи, включая технологии универсальной последовательной шины (Universal Serial Bus, USB), LAN, WLAN, WiMAX, UWB и/или подобные им. В некоторых формах осуществления подвижный терминал 10 может быть способен принимать информацию от многочисленных сот (например, многочисленных станций BS или точек доступа АР) в любое данное время. Кроме того, в некоторых формах осуществления система фиг.1 может представлять собой среду со многими RAT. В связи с этим, например, станция BS 44 может быть подключена к узлу SGSN 56 и центру MSC 46 через контроллер 45 базовой станции (Base Station Controller, BSC), который может управлять станцией BS 44. Базовая станция BS 44 и контроллер 45 базовой станции могут соответствовать первой технологии RAT (например, 2G или другой RAT). Тем временем узел SGSN 56 и центр MSC 46 также могут быть подключены к контроллеру 47 сети радиосвязи (Radio Network Controller, RNC) второй технологии RAT (например, 3G или другой RAT). Контроллер RNC 47 может в свою очередь осуществлять связь с одним или несколькими узлами (например, узлами В (node-B) или усовершенствованными узлами В (e-node-B)) 49, один или несколько из которых могут быть способны осуществлять связь с подвижным терминалом 10 в любое данное время. В связи с этим подвижный терминал 10 может быть сконфигурирован так, чтобы быть способным связываться (например, выбирать соответствующую соту) с первой RAT или второй RAT. Кроме того, дополнительные технологии RAT также могут быть включены в систему на фиг.2, чтобы подвижному терминалу 10 можно было дать возможность связываться с любой из множества различных технологий RAT.Фиг.2 иллюстрирует пример многих различных сот в среде с многими RAT согласно примеру осуществления изобретения. В связи с этим, как показано на фиг.2, подвижный терминал 10 может располагаться в местах, где он находится в зоне нескольких базовых станций, точек доступа и/или узлов. Другими словами, подвижный терминал 10 может быть в пределах или по меньшей мере вблизи множества сот связи, определяющих зону охвата соответствующих базовых станций, точек доступа и/или узлов. Также подвижный терминал 10 может находиться в среде со многими RAT, где соты, относящиеся к различным технологиям RAT, до некоторой степени перекрываются. Как показано на фиг.2, подвижный терминал 10 может осуществлять связь с текущей обслуживающей сотой 64, но может быть способен также к приему информации, передаваемой от других сот, которые могут быть из той же самой и/или других технологий RAT. Например, соты, показанные сплошными линиями, могут включать текущую обслуживающую соту 64 и соседние соты или первые возможные соты 65, которые могут относиться к первой RAT (например, системе 2G, 3G, E-UTRAN, 4G или аналогичной). В примере осуществления каждая из текущей обслуживающей соты 64 и первых возможных сот 65 могут относиться к некоторой конкретной RAT. При этом соты, показанные пунктирными линиями, могут включать вторые возможные соты 66, относящиеся ко второй RAT (например, другой RAT). Хотя формы осуществления изобретения не требуют трех или более технологий RAT, третья RAT (например, E-UTRAN) может также иметь одну или более третьих возможных сот 67, которые могут приниматься подвижным терминалом 10. В связи с этим фиг.2 просто иллюстрирует один пример того, что можно рассматривать как среду со многими RAT. Согласно примеру осуществления все соты, принимаемые подвижным терминалом 10 и отличные от обслуживающей соты 64, можно рассматривать как кандидаты на перевыбор подвижным терминалом 10 в случае, если подвижный терминал 10 перемещается или сталкивается с такими условиями в отношении текущей обслуживающей соты 64, которые могут требовать выбора другой обслуживающей соты, или могут делать перевыбор другой обслуживающей соты выгодным — или желательным. Таким образом, например, если связь с текущей обслуживающей сотой 64 теряется или если параметры, связанные с такой связью, предполагают или иначе указывают, что перевыбор соты может быть желателен, подвижный терминал 10 может перевыбрать одну из возможных сот. Когда такой перевыбор инициирован, узел связи, относящийся к текущей обслуживающей соте 64 (например, базовая станция, точка доступа или узел), можно рассматривать как исходный узел, относящийся к соответствующей исходной RAT. При этом узел связи, относящийся к соте, которая будет переназначена, можно рассматривать как целевой узел, относящийся к соответствующей целевой RAT.Как рассмотрено выше, решения о перевыборе соты могут быть сделаны на основании приоритета и/или информации о ранжировании. В частности, в среде со многими RAT, в которой целевая сеть не поддерживает алгоритм перевыбора соты на основе приоритета, подвижному терминалу 10 может потребоваться выполнять алгоритмы перевыбора соты на основе приоритета и на основе ранжирования параллельно, и таким образом увеличивается его сложность. Формы осуществления данного изобретения могут обеспечить механизм, с помощью которого может быть достигнуто уменьшение сложности, поскольку он делает ненужным выполнение параллельных алгоритмов перевыбора соты. В связи с этим, например, формы осуществления данного изобретения могут предусматривать предоставление возможности сетевому оператору устанавливать широковещательные и/или специально выделенные приоритеты для всех сетей независимо от алгоритмов перевыбора соты, которые они поддерживают.Фиг.3 иллюстрирует сценарий, в котором взаимодействуют многие RAT, и одна или несколько RAT содержат устройство назначения приоритета согласно примеру осуществления данного изобретения. В связи с этим, как показано на фиг.3, система может содержать различные сети, поддерживающие технологии RAT, включая GERAN (например, GERAN 110), E-UTRAN (например, E-UTRAN 120) и UTRAN (например, UTRAN А 130 и UTRAN В 140). В этом примере можно принять, что сети GERAN 110, Е-UTRAN 120 и UTRAN A 130 были модернизированы для поддержки процедур 3GPP Rel-8 или более поздних (и поэтому используют перевыбор на основе приоритета), тогда как сеть UTRAN В 140 соответствует Rel-7 или старше (и поэтому использует перевыбор на основе ранжирования). Как показано на фиг.3, технологии RAT, поддерживающие перевыбор на основе приоритета (например, сети GERAN 110, E-UTRAN 120 и UTRAN А 130), могут содержать устройство 150 назначения приоритета, которое может быть реализовано как элемент распределения приоритетов или модуль, сконфигурированный для выполнения распределения приоритетов для сетей, включая по меньшей мере сети, которые поддерживают перевыбор на основе приоритета. Распределение приоритетов может включать как широковещательные приоритеты (то есть приоритет, предоставляемый всем подвижным станциям посредством широковещательной сигнализации), так и выделенные приоритеты (то есть индивидуальные приоритеты, предоставляемые одной или нескольким подвижным станциям посредством выделенной сигнализации). Как предполагается для сети, которая поддерживает перевыбор соты на основе приоритета, устройство 150 назначения приоритета может быть сконфигурировано так, чтобы сигнализировать приоритеты, относящиеся к каждой RAT, подвижному терминалу 10 и позволить этому подвижному терминалу 10 сделать перевыбор соты на основе предоставленных приоритетов, относящихся к каждой RAT. Соответственно, в сети GERAN 110 подвижному терминалу 10 может быть разрешено использовать только алгоритм на основе приоритета, без необходимости параллельно выполнять другой алгоритм, такой как алгоритм на основе ранжирования. Устройство 150 назначения приоритета может предоставить эти функциональные возможности, обеспечивая назначение широковещательных и/или выделенных приоритетов (например, индивидуальных приоритетов) для каждой из других технологий RAT независимо от алгоритма, который они поддерживают для перевыбора соты.Соответственно, обычные системы, которые поддерживают только устаревший перевыбор, могут быть модернизированы, чтобы обеспечивать сетевым операторам гибкость и возможность определения или иной установки параметров, связанных с пороговыми значениями в отношении уровней, измеряемых в обслуживающих технологиях RAT, чтобы позволить рассмотреть для перевыбора соты возможных RAT, которые могут использовать перевыбор соты на основе приоритета. Сетевые операторы могут таким образом установить параметры, устраняющие попеременный перевыбор соты, который может произойти, если сталкиваются противоречивые команды перевыбора из-за использования различных алгоритмов перевыбора в различных сетях. Это позволяет использовать алгоритм на основе приоритета для перевыбора для сетей, которые не поддерживают перевыбор соты на основе приоритета. Это приводит к тому преимуществу, что для подвижных терминалов не требуется выполнять параллельные алгоритмы. В обычных системах если подвижный терминал применяет индивидуальные приоритеты, принимаемые посредством выделенной сигнализации, и информация о приоритете доступна только для некоторых частот технологии RAT (частот между различными технологиями RAT), соты, принадлежащие частотам той RAT, для которой никакой индивидуальный приоритет не является доступным или никакой порог не передается в широковещательном режиме в системной информации, нельзя рассматривать для измерения и для перевыбора соты. Если индивидуальные приоритеты были приняты с помощью выделенной сигнализации в другой сети помимо обслуживающей сети, где такая сеть принадлежит другой RAT, при (пере-)выборе соты между RAT подвижный терминал может продолжить использовать приоритеты, предоставленные выделенной сигнализацией до истечения периода действия, связанного с приоритетами, или до тех пор, пока приоритеты не будут удалены согласно спецификации (пере-)выбранной RAT. Дополнительно, информация о приоритете и остающийся период действия могут быть унаследованы для соответствующей информации в (пере-)выбранной RAT.В примере осуществления на фиг.3 каждая из сетей GERAN 110, Е-UTRAN 120 и UTRAN А 130 поддерживает перевыбор соты на основе приоритета, а сеть UTRAN В 140 не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета. Вместо этого, сеть UTRAN В 140 для перевыбора соты поддерживает алгоритм на основе ранжирования. Согласно известному уровню техники сеть GERAN 110 может передавать широковещательные или выделенные приоритеты для сетей E-UTRAN 120 и UTRAN А 130 обычным образом. Однако согласно приводимым в качестве примера формам осуществления изобретения устройство 150 назначения приоритета может дополнительно давать возможность сетевому оператору определять широковещательные и/или выделенные приоритеты для сети UTRAN В 140 даже притом, что сеть UTRAN В 140 поддерживает алгоритм на основе ранжирования вместо алгоритма на основе приоритета.Когда подвижный терминал 10 находится в E-UTRAN 120, подвижный терминал 10 может принять выделенные приоритеты для обслуживающей соты (например, сети E-UTRAN 120) и соседних сот (например, сетей GERAN 110 и UTRAN A 130). Однако, когда подвижный терминал 10 перемещается к GERAN 110, со все еще действующими выделенными приоритетами, вследствие прежних правил GERAN, перевыбор на основе приоритета был бы применен в отношении сетей E-UTRAN 120 и UTRAN А 130, но сеть UTRAN В 140 игнорировалась бы из-за отсутствия у нее какого-либо выделенного приоритета. Таким образом, подвижный терминал 10 никогда не выбрал бы сеть UTRAN В 140.Согласно примеру осуществления сеть E-UTRAN 120 может передавать выделенные приоритеты для сетей GERAN 110 и UTRAN А 130 обычным образом. Однако устройство 150 назначения приоритета в сети Е-UTRAN 120 может дополнительно позволять сетевому оператору определять выделенный приоритет для сети UTRAN В 140 и сигнализировать его на подвижный терминал даже притом, что сеть UTRAN В 140 поддерживает алгоритм на основе ранжирования вместо алгоритма на основе приоритета. Таким образом, в отношении примера, описанного выше, где подвижный терминал 10 перемещается в сеть GERAN 110, этот подвижный терминал 10 может использовать алгоритм назначения приоритетов для перевыбора для сети UTRAN В, и перевыбор для сети UTRAN В не блокируется. В связи с этим устройство 150 назначения приоритета может позволить задать параметры выделенных приоритетов для сетей независимо от алгоритма перевыбора соты, связанного с соответствующими сетями.На фиг.4 показан пример устройства для выполнения примера осуществления данного изобретения. Устройство может быть включено в сетевое устройство RAT, использующей форму осуществления данного изобретения (например, сети GERAN), или воплощено в нем. Сетевое устройство может быть частью, например, подсистемы базовой станции (Base Station Subsystem, BSS), соответствующей RAT. Соответственно, устройство может работать в соединении с обслуживающей сотой, обеспечивающей информацию о выделенном приоритете для подвижного терминала 10 (или оборудования UE), работающего в соответствующей соте в среде со многими RAT.Обратимся теперь к фиг.4, на которой представлено устройство для обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими RAT. Устройство может включать процессор 200, интерфейс 204 связи и запоминающее устройство 206 или в ином случае может быть связано с ними. Запоминающее устройство 206 может содержать, например, энергозависимую и/или энергонезависимую память.Запоминающее устройство 206 может быть сконфигурировано для хранения информации, данных, приложений, команд и т.п. для того, чтобы дать возможность устройству выполнять различные функции в соответствии с примерами осуществления данного изобретения. Например, запоминающее устройство 206 может быть сконфигурировано для буферизации входных данных для обработки процессором 200. Дополнительно или альтернативно, запоминающее устройство 206 может быть сконфигурировано для хранения команд для выполнения процессором 200. В качестве еще одного варианта запоминающее устройство 206 может быть одной из множества баз данных, которые хранят информацию в виде статической и/или динамической информации, например, в связи с конкретным местом, событием или пунктом обслуживания.Процессор 200 может быть воплощен множеством различных способов. Например, процессор 200 может быть воплощен как процессор, сопроцессор, контроллер или различные другие средства обработки или устройства, включая интегральные схемы, такие как например, специализированная интегральная схема (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) или программируемая пользователем вентильная матрица (Field Programmable Gate Array, FPGA). В примере осуществления процессор 200 может быть сконфигурирован для выполнения команд, хранящихся в запоминающем устройстве 206 или иначе доступных процессору 200. В связи с этим сконфигурированный аппаратным или программным способами либо их комбинацией, процессор 200 может представлять объект, способный выполнять операции согласно формам осуществления данного изобретения, когда соответственно сконфигурирован. Таким образом, например, когда процессор 200 воплощен как интегральная схема ASIC, FPGA и т.п., процессор 200 может быть специально сконфигурированным аппаратным средством для выполнения описанных здесь операций. Альтернативно, как другой пример, когда процессор 200 воплощен как исполнитель команд программы, команды могут специально конфигурировать процессор 200, который в ином случае может быть элементарным процессором общего применения, если он не предназначен для определенной конфигурации, обеспечиваемой командами для выполнения описанных здесь алгоритмов и операций. Однако в некоторых случаях процессор 200 может быть процессором определенного устройства (например, узла SGSN), приспособленным для использования формы осуществления данного изобретения путем дополнительной конфигурации процессора 200 командами для выполнения описанных здесь алгоритмов и операций.Интерфейс 204 связи может быть реализован как любое устройство или средство аппаратными или программными средствами, либо как комбинация аппаратных и программных средств, которые сконфигурированы для приема и/или передачи данных из сети/в сеть, и/или как любое другое устройство или модуль, осуществляющее связь с устройством. В связи с этим интерфейс 204 связи может включать, например, антенну (или антенны) и дополнительные аппаратные и/или программные средства для того, чтобы сделать возможной связь с сетью радиосвязи. В стационарных средах интерфейс 204 связи может альтернативно или дополнительно поддерживать проводную связь. В связи с этим интерфейс 204 связи может содержать модем связи и/или другие аппаратные и/или программные средства для поддержания связи посредством кабеля, цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line, DSL), универсальной последовательной шины (USB), Ethernet, мультимедийным интерфейсом высокой четкости (High-Definition Multimedia Interface, HDMI) или другими механизмами. Кроме того, связной интерфейс 204 может включать аппаратные и/или программные средства для поддержки таких механизмов связи как Bluetooth, средства связи в инфракрасном диапазоне, UWB, WiFi и/или аналогичные им.В примере осуществления процессор 200 может быть реализован как устройство 150 назначения приоритета или, в ином случае, он может управлять устройством 150 назначения приоритета. Устройство 150 назначения приоритета может быть любым средством или устройством, воплощенным аппаратными или программными средствами либо комбинацией аппаратных и программных средств, которое сконфигурировано для выполнения функций устройства 150 назначения приоритета, как описано здесь. В связи с этим, например, устройство 150 назначения приоритета может быть сконфигурировано для приема индикации возможных сот относительно перевыбора соты подвижного терминала в соответствующей сети устройства. Устройство 150 назначения приоритета может тогда назначить выделенный приоритет для каждой из возможных сот, где по меньшей мере одна из возможных сот включает возможную соту, которая не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета. Вслед за назначением выделенного приоритета для каждой из возможных сот выделенные приоритеты могут быть предоставлены подвижному терминалу для каждой соответствующей возможной соты, включая возможную соту, которая не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета.В примере осуществления подвижный терминал 10 может содержать, среди прочего, процессор 200′, интерфейс 204′ связи и запоминающее устройство 206′, как показано на фиг.5. Каждое из этих устройств 200′, 204′ и 206′ может быть аналогично по функциям устройствам, описанным выше со ссылкой на фиг.4. Кроме того, подвижный терминал 10 может содержать интерфейс 202 пользователя, который может включать клавиатуру, сенсорный экран, дисплей, «мышь», джойстик, устройство управления курсором, микрофон, громкоговоритель или любое из многочисленных других устройств для обеспечения механизмов интерфейса для пользователя. Подвижный терминал 10 может содержать также устройство 210 перевыбора соты. Устройство 210 перевыбора соты может быть любым средством или устройством, воплощенным аппаратными или программными средствами либо комбинацией аппаратных и программных средств, которое сконфигурировано для выполнения функций устройства 210 перевыбора соты, как описано здесь. В связи с этим устройство 210 перевыбора соты может быть сконфигурировано для приема информации о выделенном приоритете по меньшей мере от одной RAT, которая не поддерживает алгоритм перевыбора на основе приоритета, и после этого выполнения перевыбора соты, основанного по меньшей мере частично на информации о выделенном приоритете по меньшей мере от одной RAT, которая не поддерживает перевыбор на основе приоритета.Фиг.6 и 7 представляют собой блок-схемы системы, способа и программного продукта согласно приводимым в качестве примера формам осуществления изобретения. Будет понятно, что каждый блок или шаг блок-схем и комбинации блоков в блок-схемах могут быть реализованы различными средствами, такими как аппаратные средства, встроенное программное обеспечение и/или программное обеспечение, включающее команды одной или нескольких компьютерных программ. Например, одна или несколько процедур, описанных выше, могут быть воплощены командами компьютерной программы. В связи с этим команды компьютерной программы, которые воплощают процедуры, описанные выше, могут храниться запоминающим устройством сетевого устройства (например, подсистемы BSS) или подвижного терминала и выполняться процессором в сетевом устройстве или подвижном терминале. Как будет ясно, любые такие команды компьютерной программы могут загружаться в компьютер или другое программируемое устройство, чтобы создавать такую машину, чтобы команды, которые выполняют в компьютере или другом программируемом устройстве (то есть, аппаратных средствах), создавали средства для осуществления функций, определенных в блоке(-ах) или шаге(-ах) блок-схем. Эти команды компьютерной программы могут сохраняться также в машиночитаемой памяти, которая может управлять компьютером или другим программируемым устройством, чтобы оно функционировало определенным образом, чтобы команды, хранящиеся в машиночитаемой памяти, производили готовый продукт, включающий средства команд, которые реализуют функцию, определенную в блоке(-ах) или шаге(-ах) блок-схем. Команды компьютерной программы также могут загружаться в компьютер или другое программируемое устройство, чтобы заставлять выполнять в компьютере или другом программируемом устройстве ряд операционных шагов для выполнения осуществляемой компьютером обработки такой, чтобы команды, которые выполняются в компьютере или другом программируемом устройстве, обеспечивали шаги для реализации функций, определенных в блоке(-ах) или шаге(-ах) блок-схем.Соответственно, блоки или шаги блок-схем поддерживают комбинации средств для выполнения указанных функций, комбинаций шагов для выполнения указанных функций и средств команд программы для выполнения указанных функций. Также будет понятно, что один или несколько блоков или шагов блок-схем и комбинации блоков или шагов в блок-схемах могут быть реализованы компьютерными устройствами на основе специализированных аппаратных средств, которые выполняют указанные функции или шаги, или комбинации специализированных аппаратных средств и машинных команд.В связи с этим одна форма осуществления изобретения способа обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими RAT, как представлено на фиг.6, может включать (операция 300) прием индикации возможных сот в отношении перевыбора соты подвижного терминала в соответствующей сети устройства, выполняющего способ. В частности, операция 300 может происходить в другой момент во время выполнения способа и поэтому не обязательно должна быть начальной операцией. Способ может далее включать (операция 310) назначение выделенного приоритета множеству возможных сот, в котором по меньшей мере одна из возможных сот не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета. Вслед за назначением выделенного приоритета каждой из возможных сот способ может далее включать (операция 320) предоставление выделенных приоритетов подвижному терминалу для соответствующих возможных сот, включая возможную соту, которая не поддерживает перевыбор соты на основе приоритета.Фиг.7 представляет способ обеспечения возможности перевыбора соты на основе приоритета в среде со многими RAT с точки зрения подвижного терминала. В связи с этим способ может включать (операция 350) прием информации о выделенном приоритете по меньшей мере от одной RAT, которая не поддерживает алгоритм перевыбора на основе приоритета, и после этого выполнение (операция 360) перевыбора соты на основании, по меньшей мере частично, информации о выделенном приоритете по меньшей мере от одной RAT, которая не поддерживает алгоритм перевыбора на основе приоритета, посредством выполнения алгоритма перевыбора на основе приоритета.В примере осуществления устройство для выполнения вышеописанных способов может содержать процессор (например, процессор 200 и 200′), сконфигурированный для выполнения каждой из описанных выше операций (300-320 или 350-360). Процессор может быть сконфигурирован, например, для выполнения операций посредством выполнения хранящихся команд или алгоритма для выполнения каждой из операций. Альтернативно, устройство может включить средства для выполнения каждой из операций, описанных выше. В связи с этим согласно примеру осуществления примеры средств для выполнения операций 300-320 могут включать, например, код, команды, модуль или алгоритм для управления работой устройства 150 назначения приоритета или процессора 200. При этом приводимые в качестве примера средства для выполнения операций 350-360 могут включать, например, программный продукт для компьютера, модуль или алгоритм для управления работой устройства 210 перевыбора соты или процессора 200′.Множество модификаций и других форм осуществления раскрытого здесь изобретения могут быть предложены специалистами в данный области техники на основе идей, представленных в предшествующем описании и на чертежах. Поэтому должно быть понятно, что изобретение не ограничено конкретными раскрытыми формами его осуществления, и что модификации и другие формы осуществления входят в объем прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, хотя предшествующее описания и чертежи описывают примеры осуществления в контексте некоторых примеров комбинаций элементов и/или функций, должно быть понятно, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть обеспечены альтернативными формами осуществления без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения. В этой связи, например, комбинации элементов и/или функций, отличные от явно описанных выше, также могут быть заявлены в некоторых из пунктов формулы изобретения. Хотя здесь используются конкретные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не для целей ограничения изобретения.

Способ определения пространственных координат цели

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике коррекции позиционной погрешности в навигационных системах. Технический результат — повышение точности определения координат движущегося объекта. Для достижения данного результата осуществляют оценку состояния каждого оптического средства на основе суммирования соответствующих невязок и вычислении их средних арифметических значений по каждому измеряемому параметру каждого оптического средства. При этом данные состояния рассматриваются как апостериорные погрешности измерений каждого параметра состояния соответствующего оптического средства. Каждое оптическое средство ориентируют произвольно относительно плоскости местного меридиана, а относительно плоскости местного горизонта — с погрешностью по абсолютной величине не более пяти угловых минут и с этой ориентацией визируют на цель, регистрируют ее, измеряют картинные координаты цели и вычисляют ее угловые координаты. Затем вычисляют предварительные значения координат цели каждой измеренной временной точки. 2 ил.

Способ определения пространственных координат цели по результатам измерений оптических траекторных средств, заключающийся в выборе n опорных точек, визировании и регистрации цели и опорных точек из N точек с известными координатами, дешифрировании изображений цели и опорных точек, измерений картинных координат опорных точек и цели в системе координат, две оси которой лежат в плоскости кадра, а третья перпендикулярна этой плоскости и проходит через центр кадра, вычислении координат цели с учетом априорно известных и измеренных координат опорных точек, оценки точности определения координат цели на каждый момент измерения с учетом диагональных элементов ковариационной матрицы определяемых координат цели, использовании вычисленных координат цели для расчета невязок как разностей между измерениями на соответствующий момент времени и целеуказаниями, вычисленными по координатам цели и точки состояния каждого оптического средства, суммировании соответствующих невязок и вычислении их средних арифметических значений по каждому измеряемому параметру каждого оптического средства, которые рассматриваются как апостериорные погрешности измерений каждого параметра каждого оптического средства, отличающийся тем, что каждое оптическое средство ориентируют произвольно относительно плоскости местного меридиана, а относительно плоскости местного горизонта — с погрешностью по абсолютной величине не более пяти угловых минут и с этой ориентацией визируют на цель, регистрируют ее, измеряют картинные координаты цели и вычисляют ее угловые координаты, по которым затем вычисляют вначале предварительные значения координат цели каждой измеренной временной точки, которые выбирают из результатов решения оптимальной комбинации, а каждая комбинация есть результат решения по относительным измерениям на две временные точки, первая из которых есть измерения последовательно на данную искомую временную точку, измерения на вторую точку при решении очередной комбинации подставляются каждый раз поочередно из всей совокупности измеренных временных точек на траектории по каждому оптическому средству, начиная с первой и исключая данную искомую точку, а относительные измерения есть разности измерений соответствующих параметров на выбранную пару точек по времени на измеренной траектории, при этом координаты цели и оценки точности их определения вычисляют сразу на два выбранных момента времени при условии, что число измеренных параметров цели равно или больше числа определяемых координат цели на два выбранных момента времени, считают оптимальной ту комбинацию, у которой значение следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки будет наименьшее из всех значений следов остальных комбинаций, сохраняют значение следа и вычисленные координаты второй точки каждой оптимальной комбинации, рассчитывают невязки и их средние арифметические значения по каждому измеренному параметру каждого оптического средства с учетом значений предварительных координат цели, а окончательный расчет координат выполняют на каждый искомый измеренный временной момент путем поиска такого положения в пространстве координат второй точки в комбинации с данной искомой точкой, которое обеспечивает глобальный минимум следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки, за начальные координаты такой точки принимаются координаты второй точки из оптимальной комбинации искомой точки, которые принимают за начальные координаты центра первого квадрата и с него начинают построение сетки в виде плоских квадратов, принимая ординату центра первого квадрата постоянной величиной во всех следующих расчетах по данной искомой точке, вычисляют координаты каждой из четырех вершин квадрата путем использования значений абсциссы и аппликаты центра квадрата, при этом координаты первых двух вершин вычисляют при неизменной аппликате с использованием абсциссы путем первый раз суммирования абсциссы и заданного шага построения сетки, а второй раз — вычитанием шага, а координаты двух оставшихся вершин вычисляют при неизменной абсциссе с использованием аппликаты также первый раз суммированием аппликаты и шага, а затем вычитания, вычисляют по полученным таким образом координатам каждой вершины квадрата параметры целеуказаний для каждого оптического средства, преобразуют их в фиктивные измерения путем суммирования параметров вычисленных целеуказаний с соответствующими средними арифметическими невязками, вычисленными с учетом предварительных координат цели, подставляют поочередно полученные фиктивные измерения каждой вершины квадрата как измерения вторых точек в комбинации с измерениями искомой точки, вычисляют для каждой пары точек координаты и значение следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки, выбирают наименьшее из четырех значений следа и сравнивают со значениями следа, где вторая точка с искомой точкой есть центр данного квадрата и если оно меньше, то принимают вычисленные координаты соответствующей вершины с наименьшим значением следа за центр очередного квадрата и продолжают аналогичные вычисления и сравнения, в противном случае выполняют уменьшения шага построения сетки, например, в два раза и начинают аналогичные вычисления с новым шагом и координатами последнего центра квадрата перед уменьшением шага, продолжают вычислять координаты вершин нового квадрата с новым шагом, формировать фиктивные измерения, выполнять расчеты координат искомой точки, значений следов и их сравнений, выбирать координаты нового центра и продолжают аналогичный процесс вычислений, сравнений и выбора до тех пор, пока новый шаг не станет меньше наперед заданной величины и тогда принимают за окончательные значения координат цели искомой точки последнее из вычисленных координат с наименьшим значением следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки с оценкой их точности и таким образом определяют окончательные значения координат цели и оценки точности их определения поочередно всех измеренных точек траектории.

Изобретение относится к полигонным испытаниям образцов вооружения и военной технике, контролю за полетом ракетно-космической техники на космодромах и может быть использовано при определении параметров движения цели (объектов наблюдения, испытания, контроля) по данным оптико-электронных (оптических) средств траекторных измерений.При определении пространственных координат цели используется информация, полученная с оптических траекторных средств, положение точек стояния которых считаются известными. При этом, как правило, положение точки стояния каждого траекторного средства задается в виде геодезических координат: широты (В), долготы (L) и высоты (Н). Указанные координаты определяют i-местную измерительную систему координат (СК) данного i-траекторного средства: ось Оi Xi лежит в плоскости местного меридиана и горизонта (обычно направлена на Север), ось Оi Yi направлена по нормали к земному эллипсоиду вверх, а ось Oi Zi дополняет систему до правой. Начало i-СК в случае использования оптического траекторного средства совмещается с главной точкой объектива.Кроме совокупности подобных местных измерительных систем, связанных с точками стояния траекторных средств и участвующих в совместных измерениях (цель находится в зоне их видимости), используется еще некоторая общая СК (О Х У Z), начало которой совмещено, например, с точкой старта. В этой СК ось О Х лежит в плоскости местного горизонта и направлена относительно местного меридиана под углом Ao (например, азимута стрельбы). Ось О У направлена вверх и О Z дополняет СК до правой. Тогда все расчеты пространственных координат цели выполняются в стартовой СК известными способами (см., например, Жданюк Б.Ф. Основы статистической обработки траекторных измерений. — М.: Сов. радио. 1978. — 384 с., ил. с.57-66).Аналогом заявляемого изобретения может служить так называемый пеленгационный способ определения пространственных координат цели по данным оптической траекторией информации с двух и более средств измерений, разнесенных на местности. Положение цели в пространстве в этом случае определяется как точка пересечения n-линий визирования, где n — число оптических траекторных средств, задействованных в измерениях. При этом каждая линия визирования в пространстве определяется азимутом ( alpha;) и углом места ( beta;), где alpha;, beta; — измеренные угловые координаты цели с соответствующего оптического средства.Для измерения угловых координат цели каждое оптическое средство горизонтируют и внутреннюю систему отсчета ориентируют относительно местных меридиана и горизонта, используя, например, геодезические опорные точки (вехи).Под опорными точками здесь понимаются точки с известными направлениями в пространстве (например, задаваемые значениями азимута и угла места) относительно местной измерительной СК, совмещенной с точкой стояния оптического средства (главной точкой объектива). Иными словами, используя опорные точки, формируют высокоточные системы ориентации для каждого оптического средства относительно осей «своей» местной измерительной системы координат.Точность измеряемых угловых координат цели в значительной степени зависит от точности оценок положения опорной СК относительно осей измерительной системы координат. Кроме этого, также необходимо знать с достаточной точностью и ряд других элементов ориентирования: численного значения фокусного расстояния оптического средства, положение оптического центра на кадре и т.д. В итоге при реализации подобных измерений требуется проведение всякого рода юстировочных, оценочных и геодезических работ. Эти особенности затрудняют широкое использование пеленгационного способа измерений особенно с временных пунктов и в необорудованных районах.Ближайшим аналогом к изобретению является способ измерения цели на фоне опорных точек (см. Лобанов А.Н. Фотограмметрия. Издание второе. М.: Недра, 1984, с.61-64). В полигонной практике этот способ часто применяется при измерениях с помощью широко-польных баллистических камер типа фоторегистрирующей станции «Дятел» с полем зрения 25 deg; times;25 deg;.Сущность способа заключается в следующем.Перед регистрацией цели каждое оптическое средство горизонтируется и с помощью геодезических (наземных) опорных точек ориентируется относительно осей местной измерительной СК. По данным целеуказаний каждое оптическое средство наводится на предполагаемый район появления цели. Регистрация цели выполняется, например, на фоне звезд.После регистрации цели и звезд проводится обработка полученных кадров с данной информацией. Сначала выполняются измерения изображений цели и звезд в картинной СК, две оси которой лежат в плоскости кадра, а третья перпендикулярна этой плоскости и проходит через центр кадра. Измеренные картинные координаты звезд и данные ориентации оптического средства относительно осей местной измерительной СК используются затем для опознания звезд, изображение которых получено в кадре, с каталогом. Далее, используя картинные и каталожные координаты опознанных звезд, выполняется уточнение элементов ориентирования данного оптического средства. И, наконец, с учетом вычисленных элементов ориентирования и измеренных картинных координат цели выполняется вычисление их угловых координат, по которым затем определяются пространственные координаты цели. Определение пространственных координат цели может быть реализовано, например, точно так же, как и в пеленгационном способе.Основным недостатком данного способа является зависимость применения способа от времени суток и величины установочных углов. Возможная регистрация звезд выполняется только в сумеречное или ночное время. Кроме этого, установочные углы (в основном — по углу места) также определяют эффективность регистрации цели на фоне звезд. Так, при установочном угле по месту, равном и менее 10 deg;, число зарегистрированных звезд не превысит 3-5 с расположением в верхней половине кадра. Такое количество звезд является недостаточным для эффективного использования способа в целях повышения точности определения угловых координат цели, а значит и их пространственных координат.Целью изобретения является упрощение процесса измерения за счет исключения из регистрации и обработки опорных точек и разработка способа обработки измерений, полученных в этих условиях.Указанная цель достигается тем, что каждое оптическое средство, привлекаемое к измерениям по данному объекту наблюдения, ориентируют произвольно относительно плоскости местного меридиана (по азимуту). Что касается ориентирования относительно плоскости местного горизонта, то выполняется грубое ориентирование с погрешностью до пяти угловых минут от фактического значения установочного угла по углу места. В этом случае используются упрощенные способы ориентирования по углу места. К ним можно отнести ориентирование по Полярной звезде при работах в сумеречное и ночное время, по уровню — с определением предварительно место нуля (место зенита) в любое время суток и т.д. Ниже рассматривается аргументация по оценке ориентации по углу места с погрешностью до 5 угл. мин.Главное в этой ситуации сохранить начальную ориентацию каждого оптического средства неизменной на время сеанса измерений.Проблема наведения разрешается достаточно просто. Так, для района старта момент запуска (стрельбы) фиксируется на удалении десятков километров от старта и всегда имеется возможность ручного наведения на объект наблюдения (цель). Кроме этого, существующие современные узкоугольные оптические средства имеют обзорный канал с полем зрения 6 deg;…10 deg;, что позволяет осуществлять поиск и наведение узкоугольного измерительного канала на цель предварительно с использованием целеуказаний и, например, компаса. Что касается широкопольных средств (поле зрения 20 deg; times;20 deg; и более) наведение на объект наблюдения может быть осуществлен с погрешностью 2 deg;…5 deg; по целеуказаниям с помощью компаса.Что касается районов падения, то проблема наведения для современных существующих узкоугольных средств также может быть решена при наличии обзорного канала с использованием целеуказаний и компаса.Для широкопольных средств наведение на предполагаемый район появления объекта наблюдения с погрешностью в несколько градусов с помощью целеуказаний и компаса, является достаточным, чтобы обеспечить регистрацию цели.После того, как будет реализовано произвольное ориентирование каждого оптического средства указанным выше образом, выполняется наведение на цель (на район появления объекта наблюдения) с использованием, например, целеуказаний и компаса. Регистрация цели выполняется при выбранной таким образом ориентации каждого оптического средства, которая должна быть неизменной на все время сеанса измерения.После дешифрирования результатов регистрации цели выполняется измерение ее картинных координат в системе координат, две оси которой лежат в плоскости кадра, а третья перпендикулярна этой плоскости и проходит через центр кадра. Обычно центр кадра считается совмещенным с оптическим центром. Тогда, имея измеренные картинные координаты цели и угловые координаты оптической оси (центра кадра), вычисляются угловые координаты цели. Вычисленные таким образом угловые координаты цели с каждого оптического средства будут смещены относительно каждой своей измерительной СК на неизвестные поправки по азимуту и углу места. Однако именно указанные данные являются той исходной информацией, которую используют для вычисления пространственных координат цели.Отметим здесь, что обработка полученной таким образом информации выполняется по относительным измерениям, полученным для каждой выбранной пары точек по времени на измеренной траектории в виде разностей измерений соответствующих параметров. Например, при траекторных оптических измерениях в качестве исходной информации для вычисления координат цели на моменты измерения t1, t2 используются значения Delta; alpha;1-2= alpha;1- alpha;2, Delta; beta;1-2= beta;1- beta;2, где alpha;1, beta;1 — измеренные угловые координаты с данного оптического средства на момент измерения по времени t1, а alpha;2, beta;2 — на момент t2.Заметим здесь, что благодаря использованию относительных измерений и удается исключить в основном погрешности ориентирования каждого оптического средства относительно «своей» местной измерительной СК.При обработке с использованием относительных измерений координаты цели и оценки точности их определения вычисляют сразу на два выбранных момента (t1, t2) при условии, что число измеренных параметров цели равно или больше числа определяемых координат цели на два выбранных момента времени. В данном случае число измеренных параметров должно быть равно или больше 6 (t1, X1, Y1, Z1 и t2, X2, Y2, Z2). При измерениях только угловых координат (направляющих косинусов) достаточное число разнесенных на местности измерительных средств равно трем (3 times;2=6), а при дальномерно-угломерных измерениях достаточное число средств равно двум (2 times;3=6). Что касается оценки точности, то их значения вычисляются с учетом диагональных элементов ковариационной матрицы определяемых координат, которая вычисляется также на два выбранных момента времени.Обработка полученной измерительной информации для вычисления координат цели выполняется в два этапа.На первом из них вычисляются предварительные координаты цели, которые выбираются из результатов решения оптимальной комбинации. Каждая комбинация есть результат решения по относительным измерениям на две временные точки, первая из которых есть измерения на данную искомую временную точку, а измерения на вторую временную точку при решении очередной комбинации подставляются каждый раз поочередно из всей совокупности измеренных временных точек на траектории по каждому оптическому средству, начиная с первой и исключая данную искомую точку. При решении каждой комбинации вычисляются как координаты цели на две временные точки, так и элементы ковариационной матрицы определяемых координат, но выбор выполняется только на искомую точку (условно на t1). Оптимальной считается такая комбинация, для которой значение следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки (сумма диагональных элементов ковариационной матрицы применительно к искомой точке, т.е. условно на t1) будет наименьшим из всех значений следов остальных комбинаций.Значение следа оптимальной комбинации и координаты цели на второй выбранной момент в данной паре (условно на t2) сохраняются и затем используются для окончательного вычисления координат цели и их оценок точности.Вычисленные таким образом предварительные координаты всех временных точек на измеренной траектории затем используются для вычисления невязок по каждому измеренному параметру каждого оптического средства. Величина каждой расчетной невязки есть разность между измерением на данный временной момент и значением целеуказаний на этот же момент времени. Значения целеуказаний на этот выбранный момент времени рассчитываются с учетом уже вычисленных предварительных координат цели (на этот момент времени) и координат точки стояния соответствующего оптического средства. Затем выполняется суммирование полученных невязок на интервале измерений и вычисление средних арифметических значений по каждому параметру каждого оптического средства. Здесь значения средних арифметических невязок рассматриваются как апостериорные погрешности измерений каждого параметра каждого оптического средства.На заключительном этапе выполняется окончательный расчет координат цели и их оценок точности каждой измеренной точки по времени. При этом расчеты также выполняются по относительным измерениям на каждый искомый временной момент путем поиска такого положения в пространстве координат второй точки в комбинации с данной искомой точкой, которое обеспечило бы глобальный минимум следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки. Поиск такой точки начинается с координат второй точки из оптимальной комбинации искомой точки, которая принимается за начальную точку, относительно которой выполняется построение сетки в виде плоских квадратов. Размеры квадрата определяются величиной задаваемого шага построения сетки (например, величиной Delta;). При этом принимают координаты начальной точки за центр первого квадрата, а координаты каждой вершины вычисляют следующим образом. Во-первых, принимают ординату (Y) центра первого квадрата постоянной во всех дальнейших расчетах, связанных с данной искомой точкой (Y=const).Зная значение шага построения сетки Delta; (значение Delta; в процессе обработки по данной искомой точки изменяется по определенному правилу) координаты каждой вершины вычисляются следующим образом:где 1, 2, 3, 4 — условные номера вершин квадрата;X, Y, Z — координаты центра квадрата; Delta; — заданное (текущее) значение шага построения сетки.Вычисленные таким образом координаты каждой вершины квадрата затем используются для вычисления параметров целеуказаний для каждого оптического средства с использованием координат точки стояния их в некоторой СК (например, стартовой СК). Полученные параметры целеуказаний затем преобразуют в фиктивные измерения путем суммирования параметров вычисленных целеуказаний с соответствующими средними арифметическими невязками, вычисленными с использованием предварительных координат цели, выбранных по результатам решения оптимальных комбинаций.Полученные фиктивные измерения каждой вершины квадрата затем подставляются как измерения вторых точек в комбинации с измерениями искомой точки. В результате этих решений вычисляются координаты и значения следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки, из которых выбирают значения координат искомой точки с наименьшим значением следа. В свою очередь, выбранное наименьшее значение следа сравнивается со значением следа центра квадрата. Так для первого квадрата значения координат центра и следа выбираются из оптимальной комбинации данной искомой точки при расчете предварительных координат.Если полученное значение следа будет меньше следа для точки центра квадрата, то координаты соответствующей вершины принимаются за новый центр квадрата, вычисляются координаты 4-х вершин нового квадрата, вычисляются параметры целеуказаний для каждой из вершин, выполняется преобразование их в фиктивные измерения и вычисления в паре с измерениями искомой точки — координат искомой точки и значений следа. Затем путем сравнения определяют одну из вершин квадрата с наименьшим значением следа и сопоставляют со значением следа центра данного квадрата. Если это значение следа одной из вершин квадрата окажется меньше следа центра данного квадрата, то продолжаются вычисления координат вершин нового квадрата, преобразования и сравнения.В противном случае выполняется уменьшение шага построения сетки, например, в два раза и продолжают аналогичные вычисления с новым шагом (текущим значением) и координатами последнего центра квадрата перед уменьшением шага. Продолжают вычислять координаты вершин нового квадрата с новым шагом, формировать фиктивные измерения, проводить все необходимые вычисления и сравнения. Указанный процесс продолжают до тех пор, пока шаг не станет меньше заданной величины. Тогда за окончательные значения координат искомой точки принимаются такие значения, которые получены последними с наименьшим значением следа ковариационной матрицы определяемых координат искомой точки.Указанным образом выполняется расчет окончательных значений координат цели и оценок точности их определения последовательно всех измеренных точек на траектории.Рассмотрим реализацию способа на примере регистрации цели оптическими траекторными средствами, размещенными на измерительных пунктах (ИП), которые разнесены на местности.Каждое оптическое средство горизонтируют, а затем ориентируют произвольно относительно плоскости местного меридиана (по азимуту), а в плоскости местного горизонта — с погрешностью по абсолютной величине не более пяти угловых минут от фактического значения установочного угла по углу места (установка нуля угломестного датчика). В этом случае для ориентации в плоскости местного горизонта могут быть использованы упрощенные приемы. Например, в ночное время может быть использована Полярная звезда, что обеспечивает установку относительно плоскости горизонта с погрешностью порядка 1,0…1,5 угл.мин. Днем для этих целей можно использовать Солнце или при визировании на любой удаленный предмет определяют место нуля (место зенита) оптического средства, а затем угол места на данный предмет, установка значения которого на угломестный датчик позволяет обеспечить ориентирование в плоскости местного горизонта с погрешностью порядка 1…3 угл.мин.После указанных подготовительных операций каждое оптическое средство визируют в район предполагаемого появления цели. Для этого могут быть использованы, например, параметры целеуказаний и компас.После регистрации объекта наблюдения всеми оптическими средствами выполняются измерения картинных координат цели (х, у).Располагая измеренными картинными координатами цели (х, у) на момент времени t и установочными углами ( alpha;о, beta;о), достаточно просто вычисляются угловые координаты цели на момент t по известным соотношениям:где f — фокусное расстояние оптического средства.Соотношения (2) и их анализ позволяют сделать вывод о возможности произвольного ориентирования оптического средства в плоскости местного меридиана (по азимуту) при переходе на обработку относительных измерений. Так, например, разность измеренных азимутов на моменты t2 и t1 будет равна: Delta; alpha;2-1=( alpha;о+ Delta; alpha;2)-( alpha;о+ Delta; alpha;1)= Delta; alpha;2- Delta; alpha;1.Что касается ориентирования относительно местного горизонта (по углу места) основной вклад за счет отклонения установочного угла по месту от фактического приходится на долю параметра Delta; alpha; (имеется ввиду итоговая погрешность в Delta; alpha;). В величине Delta; beta;= beta;2- beta;1 такая погрешность в 3…6 раз меньше, чем в Delta; alpha;.Принятая величина погрешности отклонения установочного угла места от фактического на уровне 5 угл. мин в итоге обеспечивает погрешность, равную примерно 1/3 от паспортной погрешности данного оптического средства с фокусным расстоянием от f=100 мм до f=500…600 мм. Что касается длиннофокусных средств с f=1000 мм и более допустимая величина отклонения установочного угла по месту от фактического может составить уже 10 угл.мин. В этом случае погрешность в Delta; alpha; не превысит 6…8 угл.с при измерениях по углу места до 50 deg; — (паспортная погрешность до 25…30 угл.с). Величина погрешности в Delta; beta; не будет превышать 2…3 угл.с.После вычисления угловых координат цели с использованием соотношений (2) будем располагать следующей информацией:где m — число измеренных точек на траектории.Располагая указанной исходной информацией, выполняются вычисления предварительных координат цели, сущность которого сводится к следующему.Итак, пусть измерения представлены в виде (3). Известны также средние квадратические погрешности измерений с каждого ИП (например, паспортные sigma; alpha;i, alpha; beta;i) и координаты точек их стояния в выбранной общей системе координат (Xoi, Yoi, Zoi, где , n — число средств в обработке). Вычисление координат точек стояния каждого оптического средства в общей СК с использованием их геодезических координат выполняется по известным соотношениям (см., например, Жданюк Б.Ф. Основы статистической обработки траекторных измерений. — M.: Сов. Радио, 1978, — 384 с., ил., с.193-201).С ИП-1 на моменты t1 и t2 массива (3) выбраны угловые координаты цели в виде:Переходя к новому типу измерений, которые здесь определены как относительные, будем иметь на Delta;t=t2-t1:Известна функциональная связь между измеренными угловыми координатами и координатами цели в общей СК — X, У, Z, которую представим в следующем виде (нижние индексы частично опущены), например, для ИП-1:где X01, У01, Z01 — координаты точки стояния измерительного средства на ИП-1;X, У, Z — координаты цели на фиксированный момент измерения.Тогда выражение (5) представим следующим образом:где X1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2 — координаты цели на моменты измерения t1 и t2.Зная приближенные значения координат цели, разложим в ряд Тейлора выражение (7) и, ограничиваясь производными первого порядка, получим следующие уравнения поправок:где Delta;X1, Delta;Y1, Delta;Z1, Delta;X2, Delta;Y2, Delta;Z2 — поправки к приближенным значениям координат цели на t1 и t2; — частные производные от относительных измерений по оцениваемым параметрам; upsi; alpha;, upsi; beta; — соответствующие поправки.Частные производные вычисляются с использованием следующих соотношений:Расчетные значения Delta; alpha;2-1p, Delta; beta;2-1p вычисляются с учетом оцениваемых координат, полученных в предыдущем сближении.Аналогичные уравнения получаем по измерениям на моменты t1 и t2 с других измерительных средств.Поскольку известны приближенные значения координат в точках t1 и t2, то решение выполняется по способу наименьших квадратов под условием:где P alpha;, P beta; — соответствующие веса относительных измерений, равныес — некоторая выбранная постоянная;[ bull;] — символ Гаусса, означающее суммирование по всем измерениям на t1, t2.С учетом того, что уравнения поправок (8) содержат 6 неизвестных и каждое измерение дает одно уравнение, то для решения достаточно 6 измерений на t1, t2. Иными словами, достаточными при оптических измерений следует считать измерения с 3-х точек (ИП, средств измерения, разнесенных на местности).Если, к примеру, выполняются дальномерно-угломерные измерения (например, каждое измерительное средство выполняет измерения дальности и угловых координат), то достаточным будет измерения с 2-х ИП (тоже 6 измеренных параметров). Помимо уравнений поправок по углам (см. (8)) в этом случае добавляется уравнение поправок по дальности, имеющее следующий вид:где D2 и D1 — измеренные дальности на t2, t1.Значение Delta;D2-1p вычисляется с учетом оцениваемых координат, полученных в предыдущем сближении.Оценка точности выполняется стандартно с использованием вычисленных элементов ковариационной матрицы определяемых координат (на t2, t1):К11, К22, …, К66 — диагональные элементы ковариационной матрицы;[P upsi;2]=[P alpha; middot; upsi;2 hairsp; alpha;+P beta; middot; upsi;2 hairsp; beta;] — сумма средневзвешенных невязок.Если выполняются достаточные измерения (на моменты t1 и t2 измеряется 6 параметров), то принимается sigma;o=1.При практической реализации предлагаемого способа обработки относительных траекторных измерений следует обратить внимание на то обстоятельство, что величина выбранного временного интервала обработки ( Delta;t=tk-tн, где tk, tн — время конца и начала интервала измерений) играет в определенном смысле ключевую роль при оценках точности результатов решения — чем больше интервал Delta;t, тем «выше» точность определяемых координат цели. Ниже затем уточним данное утверждение.Отсюда вполне логичным является вариант решения с перебором некоторых комбинаций по времени и выбора из них оптимальной комбинации с использованием некоторого численного критерия. При этом, чем дальше точки друг от друга, тем точнее может быть результат решения.В упрощенном виде (алгоритмически реализуется проще) перебор в нашем случае представляет собой совокупность комбинаций, каждая из которых есть свой интервал по времени ( Delta;t). При этом первая точка (по времени) является очередной в интервале измерений, а вторая — текущая — поочередно подставляемая из данного интервала измерений. Если, например, интервал измерений включает в себя точки t1, t2, t3, то выполняется обработка измерений по следующим комбинациям: t1, t2; t1, t3. Из комбинаций выбирается оптимальная по заданному критерию, в результате чего будем в итоге располагать следующими оценками: t1, X1, Y1, Z1, sigma;Х1, sigma;Y1, sigma;z1. В этом случае из результатов решения выбираются данные условно на t1, хотя сразу вычисляются координаты и второй точки. После выполнения операций с первой точкой (условно t1) выбираются измерения очередной точки, выполняется формирование комбинаций (t2, t1; t2, t3) и решение каждой, выбор оптимальной и на этой основе выбор очередных оценок и т.д.Что касается численной величины критерия, то здесь целесообразно выбрать след ковариационной матрицы на точку условно t1, который представляет собой объем эллипса ошибок определяемых координат (сумма диагональных элементов ковариационной матрицы — дисперсий определяемых координат на момент условно t1). Тогда оптимальной будет та комбинация, для которой сумма дисперсий (след ковариационной матрицы) определяемых координат будет наименьшей (наибольшая точность определяемых координат цели условно на t1).Как следует из предлагаемой схемы обработки, для решения необходимо знать приближенные значения координат в точках условно t1, t2 (как начальные условия).Как показывают результаты исследований на моделированной информации, решение устойчиво обеспечивается при задании начальных условий в диапазоне plusmn;10…12 км от фактических значений координат. В принципе после решения первой комбинации (условно на t1, t2) полученные значения координат могут быть использованы для решения следующей комбинации условно на t1, t3. В этом случае расчетные значения координат условно на t2 подставляются для решения в комбинации условно на t3 (в комбинации t1, t3). При этом разница Delta;t=t3-t1 не должна превышать 2…3 с. В качестве начальных условий могут быть выбраны также координаты ЛА из расчетных моделей движения.Еще раз вернемся к «связке» значения выбранного интервала измерений Delta;t и точности получаемых результатов решения.Надо отметить, что значение временного интервала ( Delta;t) не совсем точно отражает функциональную связь с точностью определяемых параметров. Например, при пролетных траекториях и близких расстояний измерителя от траектории контролируемого объекта (несколько сот метров и километров) его регистрация может составить всего несколько секунд. В то же время обработка таких результатов измерений позволяет, в основном, получить оцениваемые параметры с высокой точностью.В общем случае целесообразно говорить относительно точности определяемых параметров в «связке» с величинами углового расстояния между линиями визирования на крайние точки (первая и последняя) регистрируемой траектории для каждого измерительного средства. Например, при измерениях угловых координат цели величина углового расстояния ( omega;) может быть определена следующим образом (на моменты 1 и k):где l, m, n — направляющие косинусы соответственно первой и последней точек измерений на траектории цели для данного оптического средства (нижние индексы опущены): alpha;, beta; — соответственно азимут и угол места.Как показали проведенные исследования с использованием моделированной информации, вполне приемлемые результаты по точности определяемых координат (соответствующие измерениям) могут быть получены при omega; gt;25 deg;.При увеличении углового расстояния (примерно omega; tilde;40…100 deg;) заметно уменьшается значение величины следа ковариационной матрицы, а значит повышается точность определяемых координат цели.В результате обработки траекторных измерений указанным способом будут получены координаты цели (X, Y, Z) и оценки точности их определения:На фиг.1, 2 приводятся оценки отклонений расчетных координат, вычисленных при обработке относительных измерений, от эталонных. Расчетные значения координат получены по результатам обработки моделированной информации.Моделирование измерений выполнялось для трех оптических средств (ИП-1, 2, 3) на интервалах по времени Delta;t=21 с и по высоте: 53 км …8 км. Фокусное расстояние принималось равным tilde;400 мм. ИП-1, 2 размещались примерно в створе и перпендикулярно плоскости стрельбы с перелетом от точки падения. ИП-3 размещался примерно параллельно плоскости стрельбы влево и с недолетом до точки падения. На интервале измерений наклонные дальности составляют соответственно с высотой: ИП-1: 127…24 км; ИП-2: 145…44 км; ИП-3: 107…74 км.Измерения моделировались с шагом h=1 с в двух вариантах.В первом варианте ориентирование каждого оптического средства относительно местных меридиана и горизонта выполнялось с помощью установочных углов ( alpha;o, beta;o).Вначале были вычислены картинные координаты цели при заданных фактических углах установки ( alpha;оф, beta;оф). Затем ориентирование относительно местных меридиана и горизонта принималось равными:для ИП-1: alpha;о1= alpha;оф1+100 deg;; beta;о1= beta;оф1+4 мин 36 с;для ИП-2: alpha;o2= alpha;оф2+200 deg;; beta;о2= beta;оф2+4 мин 42 с;для ИП-3: alpha;о3= alpha;оф3+300 deg;; beta;о3= beta;оф3+4 мин 12 с,где alpha;o1, beta;o1,…; alpha;о3, beta;о3 — установочные углы при измерениях по цели; alpha;оф1, beta;оф1,…, alpha;оф3, beta;оф3 — фактические значения установочных углов;1000, 200 deg;, 300 deg; — принятые погрешности ориентирования по азимуту в данном варианте.С использованием значений alpha;o1, beta;o1,…, alpha;о3, beta;о3 и картинных координат (х, у) по соотношениям (2) рассчитывались значения угловых координат ( alpha;, beta;) цели для каждого оптического средства, на которые затем «накладывались» погрешности измерений, рассчитываемых по правилу Delta; alpha;( Delta; beta;) isin;N(0; 30 угл.с).Для второго варианта моделирование информации выполнялось тем же путем с заменой знака принятых погрешностей ориентирования с плюса на минус. После вычисления угловых координат цели погрешности измерений учитывались по правилу Delta; alpha;( Delta; beta;) isin;N(0; 10 угл.с).Кроме этого, для решения классическим (существующим) способом (обработка с использованием измеренных угловых координат цели) моделирование угловых координат цели в этом случае выполнялось с учетом фактических значений установочных углов ( alpha;оф1, beta;оф1,…, alpha;оф3, beta;оф3), картинных координат (х, у) и наложением погрешностей измерений по правилу: Delta; alpha;( Delta; beta;) isin;N(0; 10 угл.с).На фиг.1 приведены результаты решения, полученные при обработке относительных измерений (предлагаемый способ обработки) с sigma; alpha; beta;=30 угл.с. При этом приводятся оценки отклонений предварительных значений координат от эталонных (выборка из результатов решения оптимальных комбинации) (фиг.1а) и окончательных значений координат от эталонных (фиг.1б). Представленные данные фиг.1 позволяют сделать вывод об эффективности использования двух этапов при расчете координат цели в случае обработки относительных измерений.На фиг.2 приведены сравнительные оценки отклонений расчетных координат от эталонных в зависимости от способа обработки (обработка относительных измерений и классический способ — обработка измерений угловых координат) с sigma; alpha; beta;=10 угл.с.При анализе представленных данных фиг.2 следует заметить, что при обработке угловых координат (классический способ — см. фиг.2б) в измерениях отсутствуют погрешности ориентирования при наличии только погрешностей измерений. При обработке предлагаемым способом (обработка относительных измерений — см. фиг.2а) в измерениях присутствуют как погрешности измерений, так и остаточные погрешности ориентирования. Последние погрешности вызваны за счет отклонения установочного угла по месту относительно фактического значения угла места. Указанное отклонение, как отмечалось выше, приводит к появлению остаточной погрешности, величина которой не превышает 1/3 от паспортной погрешности измерений данного оптического средства.Средние квадратические погрешности определения координат цели при обработке относительных измерений приводятся на первую и последнюю точки измеренной траектории при sigma;о=1:В скобках приводятся оценки точности определения координат при обработке угловых координат (классический способ обработки).Таким образом, анализ данных, представленных на фиг.1, 2, показывает, что предлагаемый способ определения координат цели, получаемых в процессе обработки относительных измерений, является работоспособным и позволяет получать удовлетворительные результаты при полном отсутствии регистрации опорных точек. В этом случае ориентирование оптического средства относительно местных меридиана и горизонта выполняется произвольно — по азимуту и в пределах 5 утл.мин — по углу места.Кроме этого, обработка относительных измерений позволяет также уменьшить влияние постоянных погрешностей, сопровождающих измерения угловых координат цели. В частности, для оптических траекторных измерений к таким погрешностям относятся:- погрешности определения и учета поправок за коллимацию (отклонение от перпендикулярности визирной оси и горизонтальной оси вращения оптического средства);- погрешности, обусловленные наклоном вертикальной оси вращения оптического средства от нормали к плоскости местного горизонта;- погрешности, обусловленные наклоном горизонтальной оси вращения оптического средства к плоскости местного горизонта;- погрешности учета поправок за рефракцию и т.д.Предлагаемый способ определения координат цели позволяет упростить как собственно измерения, так и их организацию особенно в необорудованных районах. При этом исключается трудоемкая операция по установке опорных точек и поддержанию их в рабочем состоянии (контроль стабильности направлений с точки стояния оптического средства на опорные точки). Что касается определения координат точек стояния оптических средств, то в настоящее время эта задача может быть оперативно решена с использованием космической навигационной сети.