Научно-исследовательская работа "Анализ программ для разработки программно-аппаратного обеспечения"

Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны

Кафедра № 9 радиотехнического вооружения

Научно-исследовательская работа

Анализ программ для разработки программно-аппаратного

обеспечения

Работу выполнил:

Курсант 643 учебной группы

Буров Д.Н.

Руководитель работы:

Майор Романов М.А.

Ярославль, 2021

Реферат

Объектом моего исследования является радиоэлектронная техника и

способность личного состава своевременно обнаружить и восстановить

неисправность.

Целью работы является уменьшение времени на поиск неисправности,

за счет разработки информационно-справочной системы, которая, в свою

очередь, поможет своевременно и быстро отыскать неисправность в работе

РЭС и приступить к немедленному ремонту.

В настоящее время активно разрабатываются компьютерные

инструментальные средства для ведения учебных курсов. Практически по

всем направлениям учебных дисциплин создаются электронные учебники и

самоучители. Усиление интереса к подобным источникам связано с

появлением мультимедийных технологий, а также с развитием средств

коммуникаций, сети Интернет.

Информационно-справочная система в большей степени инструмент

обучения и познания, структура и содержание которого зависит от целей его

использования. ИСС и репетитор, и тренажер, и самоучитель. Особую

значимость она приобретает при использовании в нелинейных технологиях и

коммуникационных системах.

Информационно справочная система применяется в радиотехнических

средствах в радиотехнических войсках совместно с личным составом тех

станций для кого была разработана информационно справочная система.

В данном отчете представлено 23 страницы, использовано 5 литературных

изданий, 1 диаграмма, 1 приложение

Содержание

Реферат ..................................................................................................................... 2

Термины и определения ......................................................................................... 4

Перечень сокращений и обозначений ................................................................... 5

Введение ................................................................................................................... 6

Раздел 1. Поиск программ для реализации разработки аппаратно-

программного комплекса. Преимущества и недостатки этих программ. ....... 10

Раздел 2. Анализ программ для реализации аппартно-программного

комплекса и выбор подходящей программы. ..................................................... 18

Заключение ............................................................................................................ 21

Список использованных источников .................................................................. 22

Приложения ........................................................................................................... 23

Термины и определения

1. Отладка - это специальный этап в разработке программы, состоящий в

выявлении и устранении программных ошибок, факт существования

которых уже установлен.

2. Кроссплатформенность - это возможность написать программу один

раз и сразу пользоваться ей на нескольких операционных системах

3. Рефакторинг - перепроектирование кода, переработка кода,

равносильное преобразование алгоритмов — процесс изменения

внутренней структуры программы, не затрагивающий её внешнего

поведения и имеющий целью облегчить понимание её работы.

4. Эмуляция - в вычислительной технике — комплекс программных,

аппаратных средств или их сочетание, предназначенное для

копирования (или эмулирования) функций одной вычислительной

системы (гостя) на другую

5. Компилятор - это программа, которая переводит текст, написанный на

языке программирования, в набор машинных кодов

6. Бинарные пакеты - пакеты (только исполняемые файлы). Пакеты,

включающие исходные коды программ.

7. Прототипирование - быстрая «черновая» реализация базовой

функциональности будущего продукта/изделия, для анализа работы

системы в целом.

Перечень сокращений и обозначений

1. НАТО - Организация Североатлантического договора,

Североатлантический Альянс

2. РЭБ – Радиоэлектронная борьба

3. ВТО – Высокоточное оружие

4. РЛР – Радиолокационная разведка

5. ТВД – Театр военных действий

6. СВКН – Средства воздушно-космического нападения

7. УАБ – Управляемые авиационные бомбы

8. СРНС - Спутниковая радионавигационная система

9. ПВО – Противовоздушная оборона

10. ЗРК – Зенитно- ракетный комплекс

11. ОС – Операционная система

Введение

1.1 Военно-политическая обстановка в мире

Вероятным противником РФ являются ОВС НАТО, расположенные во

многих развитых капиталистических странах: Германии, Франции, Италии,

Норвегии, Великобритании. Авиационная группировка этих стран

насчитывает в своем составе до 1600 боевых самолетов, из них до 700

носителей ядерного оружия. Существующая группировка может быть

усилена за счет мобилизации развертываемых национальных ВВС и

переброса авиации из США и Канады. Значительные группировки авиации

США на постоянной или временной основе развернуты в различных странах

Западной Европы входящих в состав НАТО, в непосредственной близости к

РФ, обеспечивая американское присутствие в передовых зонах и выполняя

задачи в интересах защиты и продвижения национальных интересов США.

Военная политика США и НАТО на ближайшие 20 лет основывается

на долгосрочном прогнозе характера возможных вооруженных конфликтов и

сохраняет направленность на достижение военного превосходства в первую

очередь над РФ и обеспечение военно-технического лидерства в мире. При

этом США отводят себе роль бесспорного лидера, наделенного

полномочиями по своему усмотрению решать спорные проблемы и

конфликты, оказывать непосредственное влияние как на политику отдельных

государств, так и на весь ход мирового развития. Опыт локальных войн в

районе Персидского залива и Югославии еще раз доказал, что результат

вооруженной борьбы зависит не столько от численности

противоборствующих группировок, сколько от качества их подготовки и

вооружения.

Как США, так и страны Североатлантического альянса постоянно

совершенствуют и разрабатывают новые образцы вооружения и военной

техники. Так совершенствование самолетного парка ВВС ведущих

Европейских стран НАТО осуществляется путем снятия с вооружения типов

самолетов. Каждый вид вооруженных сил, с точки зрения применения в

вооруженных конфликтах имеет сильные и слабые стороны. Но

основополагающая роль в современной войне отводится ВВС, поскольку им

присуща мобильность, маневренность, дальность действия, точность и

огневая мощь, качества, которые делают их уникальным и универсальным

средством решения широкого круга задач в глобальном масштабе.

ВВС выдвигаются на первый план в ходе безъядерной войны. Своими

силами и средствами они во многом могут предопределить исход военных

действий. В соответствии с уставом ВВС США, главными задачами ВВС

являются: завоевание и удержание превосходства в воздушно - космическом

пространстве, нанесение стратегических ударов, изоляция района боевых

действий, непосредственная авиационная поддержка, воздушные переброски,

РЭБ, разведка, проведение специальных операций.

Эти задачи выполняются полностью при использовании новейших

разработок военных ученых в области создания ВТО, средств космической

разведки и связи.

Космические аппараты используются для ведения видовой и РЛР,

обеспечения войск надежными каналами радиосвязи, информацией и

метеобстановке на ТВД. Новейшие виды боевых самолетов способны

выполнять самые сложные задания.

В ходе локальных войн непрерывно совершенствовалась тактика

применения авиации, вооружение самолетов, средства разведки и постановки

помех, улучшая их ТТХ. Это привело к тому, что авиация, в современных

условиях ведения боевых действий, стала практически основной ударной

силой для завоевания превосходства в воздухе и на суше.

1.2.Состояния и перспективы развития СВН противника

Анализ современного состояния и перспектив развития зарубежных СВКН

ведется в следующих основных направлениях:

• существенное снижение радиолокационной заметности

• оснащение перспективными средствами и системами

радиоэлектронной борьбы (РЭБ)

• расширение номенклатуры применяемого вооружения, в том числе

высокоточного оружия (ВТО)

• повышение радиуса действия, маневренности, боевой нагрузки.

Перспективными образцами авиации, способными в обычной войне решать

задачи подавления объектов военного и государственного управления на

рубеже XXI века могут стать гиперзвуковые летательные аппараты,

осуществляющие полет на высоте 30-40 километров и со скоростью 5-6

МАХ.

В свою очередь один из наиважнейших средств боевого воздействия на

противника в вооруженных конфликтах различной интенсивности конца XX

– начале XXI века будет являться высокоточное оружие, в том числе

крылатые ракеты морского и воздушного базирования, управляемые ракеты

класса “воздух-воздух”, управляемые авиабомбы (УАБ) с лазерной системой

наведения и системой коррекции траекторий полета по глобальной

спутниковой радионавигационной системе (СРНС) “Навстар”. Благодаря не

значительному (3-10 метров) вероятному круговому отклонению

высокоточного оружие (ВТО) превращается в средство нанесения точечных

ударов. Также американскими специалистами ведутся разработки по

созданию огневой системы подавления ПВО, которая будет способна

обнаруживать и уничтожать мобильный ЗРК, вне зависимости излучает он

радиоволны или нет, находится он в движении или нет.

В настоящее время в боевом составе ВВС США имеется 57 стратегических

самолетов разведчиков, в том числе U-2, RG-135-35, SR-71-3. Основными их

задачами является сбор достоверных данных в интересах США. Повышение

боевых возможностей стратегической авиации осуществляется за счет

модернизации самолетов-разведчиков, совершенствование их бортового

разведывательного оборудования средств передачи и обработки специальных

данных. Самолеты U-2 и RG-135 оснащены более мощными экономичными

двигателями, которые позволяют увеличить продолжительность полета на 3-

4 часа. Из-за этого увеличивается зона и время ведения разведки.

Осуществляется оснащение новыми разведывательными комплексами с

улучшенными характеристиками по количеству автоматически

распознаваемых целей (до 1000) и точности определения местоположения.

Создаются новые средства передачи данных воздушной разведки в масштабе

времени близкой к реальному, как наземные станции, так и непосредственно

на борт находящихся в зоне боевых действий самолетов ударной авиации. По

результатам испытаний это почти в десять раз сокращает время поиска, и

уничтожение наземных целей при этом повышается до восьмидесяти

процентов вероятность их поражения с первого захода.

Некоторые изменения произошли также и в организации радиоэлектронной

борьбы и огневого подавления системы ПВО противника. После снятия с

вооружения самолетов EF-111A, являющегося в течение длительного

времени основным самолетом РЭБ ВС США, эта задача возложена на

самолеты EA-6B. С их помощью осуществляется подавление активными

помехами РЛС ПВО противника в целях подхода ударных групп авиации к

объектам поражения и снижения потерь.

Раздел 1. Поиск программ для реализации разработки аппаратно-

программного комплекса. Преимущества и недостатки этих программ.

Для реализации аппаратно – программного комплекса мне необходима

программа которая представляет собой универсальный инструмент

разработки программного обеспечения.

Осознав какие функции мне необходимы для создания аппаратно-

программного комплекса, я выбрал ряд программ, которые могут реализовать

мою разработку

1. Microsoft Visual Studio

2. Xcode

3. MonoDevelop

4. RAD Studio

5. Microsoft Small Basic

6. Delphi

Теперь разберем преимущества и недостатки каждой программы.

Microsoft Visual Studio

Visual Studio позволяет создавать приложения для различных ОС,

мобильных платформ, веб-сайты и приложения. Отличительной

особенностью встроенного редактора кода является удобная навигация,

дружелюбный интерфейс. Расположение окон инструментов можно

запомнить, создав макет экрана и перенести на другой компьютер.

Присутствует подсветка разметки и быстрый переход с помощью полос

прокрутки. Отладка доступна для всех приложений, даже если в них

используется несколько языков программирования. Можно приостановить

приложение и получить значения переменных на любом этапе.

Преимущества Visual Studio:

1. поддержка множества языков программирования;

2. кроссплатформенность разработки;

встроенный контроль за выполнением многопоточного кода;

3. наличие бесплатной редакции Community;

4. запись происходящего во время отладки (функция IntelliTrace);

Недостатки:

1. высокое потребление памяти;

2. лог-файлы занимают много места на диске.

Основные возможности:

1. Редактирование, профилирование и отладка кода;

2. Нумерация строк в редакторе;

3. Поддержка языков Visual Basic, C#, C++, Java Script, HTML5, Python;

4. Автоматическое завершение кода и подсказки;

5. Рефакторинг и реструктуризация исходных текстов программ;

6. Система скачиваемых расширений для дополнительных функций;

7. Встроенные тесты производительности;

8. Эмуляция мобильных платформ;

9. Редактируемое меню внешних инструментов.

Xcode

Xcode – представляет собой комплект инструментария для создания

собственных приложений. Программный ресурс содержит в своем составе

Objective-C, Swift и Xcode IDE компиляторы, инструментарий по анализу,

симуляторы, а также свежие SDK и более 100 прочих функций.

Программа способна предоставить пользователю все необходимое – от

профессионального редактора, имеющего функцию завершения кода в

автоматическом режиме, до возможности настраивания компиляторов open-

source/

Преимущества Xcode:

1. возможность создания собственного приложения;

2. большой набор инструментария;

3. свободное распространение;

4. понятный и комфортный в работе интерфейс;

5. наличие русскоязычной версии;

Недостатки:

1. наличие проблем с работой начинающему пользователю.

Основные возможности:

1. Весь требуемый инструментарий для возможности создания собственных

ресурсов в одном ресурсе;

2. Наличие модернизированного интерфейса, отличающегося максимальной

простотой и скоростью работы;

3. Наличие поддержки абсолютно каждой современной технологии;

4. Наличие приборов для проведения анализа производительности в

визуальном режиме;

5. Абсолютно бесплатное распространение;

6. Интуитивно понятный интерфейс.

MonoDevelop

MonoDevelop — свободная среда разработки, предназначенная для создания

приложений.

Преимущества MonoDevelop:

1. Мультиплатформенность

2. Возможность настройки продукта под каждого разрабочика

3. Наличие отладчика и другого полезного инструментария

Недостатки

1. Сырой функционал. Платформа не может поддерживать разные

проекты

Основные возможности:

1. Подсветка синтаксиса;

2. Автоматическое дополнение кода;

3. Выделение блоков кода с возможностью сворачивания/разворачивания;

4. Поддержка плагинов;

5. Браузер классов;

6. Встроенный отладчик;

7. Визуальный конструктор форм (GTK#);

8. Модульное тестирование;

9. Множество стандартных шаблонов;

10. Автоматическое создание бинарных пакетов и архивов по завершению

компиляции.

RAD Studio

RAD Studiо — это достаточно удобная среда для кроссплатформенного

программирования. Она содержит весь необходимый инструментарий для

создания высокопродуктивных приложений и позволяет вести быструю

нативную разработку за счет подключения облачных сервисов.

Преимущества RAD Studio:

1. Поддержка кроссплатформенной разработки

2. Возможность параллельной компиляции (на языке C++)

3. Поддержка сенсорной анимации

4. Эмуляция устройств

5. Поддержка инспектора объектов для задания свойств и событий

некоторого компонента

6. Поддержка конструктора растровых стилей

7. Поддержка DUnitX (модульное тестирование)

8. Диспетчер библиотек GetIt

9. Поддержка облачных технологий

10. Поддержка системы контроля версий

11. Оптимизация кода

12. Прототипная синхронизация

13. Средства отладки кода

14. Подробная документация продукта

Недостатки:

1. Англоязычный интерфейс

2. Процесс разработки приложений требуют навыки в программировании

3. Пользователь должен всегда принимать участие на всех этапах

разработке;

4. Необходимо достаточное количество высококвалифицированных и

хорошо обученных разработчиков;

5. Использование модели может оказаться неудачным в случае, если

отсутствуют пригодные для повторного использования компоненты;

6. Жесткие временные ограничения;

Microsoft Small Basic

Microsoft Small Basic - представляет собой очень мощный и

многофункциональный инструмент, который предназначен для создания и

формирования информационных баз данных. Программа на фоне других

выделяется тем, что ее использование максимально понятное и удобное,

поэтому работа осуществляет гораздо эффективнее и быстрее.

Преимущества Small Basic:

1. Высокая скорость создания приложений с графическим интерфейсом для

MS Windows.

2. Простой синтаксис, позволяющий очень быстро освоить язык.

3. Возможность компиляции как в машинный код, так и в P-код (по выбору

программиста). В режиме отладки программа всегда (вне зависимости от

выбора) компилируется в P-код, что позволяет приостанавливать

выполнение программы, вносить значительные изменения в исходный

код, а затем продолжать выполнение: полная перекомпиляция и

перезапуск программы при этом не требуется.

4. Защита от ошибок, связанных с применением указателей и доступом к

памяти.

5. Возможность использования большинства WinAPI функций для

расширения функциональных возможностей приложения.

Недостатки:

1. Поддержка операционных систем только семейства Windows и Mac OS X.

2. Отсутствие механизма наследования реализации объектов.

3. Требует установленную msvbvmXX.dll для работы программы.

4. Медленная скорость работы, обусловленная тем, что практически все

встроенные функции языка реализованы через библиотеку времени

исполнения которая, в свою очередь, производит много «лишней» работы

по проверке и/или преобразованию типов

Delphi

Delphi – это продукт Borland International для быстрого создания

приложений. Процесс создания интерфейса будущей программы напоминает

забаву с игровым компьютерным конструктором.

Высокопроизводительный инструмент визуального построения приложений

включает в себя настоящий компилятор кода и предоставляет средства

визуального программирования, несколько похожие на те, что можно

обнаружить в Microsoft Visual Basic или в других инструментах визуального

проектирования. В основе Delphi лежит язык Object Pascal, который является

расширением объектно-ориентированного языка Pascal. В Delphi также

входят локальный SQL-сервер, генераторы отчетов, библиотеки визуальных

компонентов, и прочее, необходимое для того, чтобы чувствовать себя

совершенно уверенным при профессиональной разработке информационных

систем или просто программ для Windows-среды.

Преимущества Delphi:

1. Удобная среда разработки, в которой существует быстрый

функциональный отладчик, который, в свою очередь, достаточно

доступен в любой момент времени.

2. Наличие справочной системы, в виде контекстного меню, что позволяет

изучать язык.

3. Достаточно мощная скорость компиляции и выполнения

откомпилированных программ.

4. В данной среде имеется возможность работы со вставками, написанными

на языке Assembler.

5. Нет нужды в сторонних библиотеках.

6. Компонентная модель программирования. Использование данной модели

дает возможность использовать компоненты, которые разработаны

прочими программистами, без использования исходного кода.

Применение компонентной модели позволяет сократить время

разработчика.

7. Достаточно резвый браузер классов и вывод авто подсказки авто

завершения кода.

Недостатки:

1. Нединамическое добавление библиотеки VCL и компонентов к

исполняемому файлу

2. в форме Form все данные о форме, а именно: атрибуты, настройки

элементов, значения, установленные по умолчанию, находятся в exe-

файле.

3. генерировании формы происходит практически синтаксический разбор

данных инициализации, что, в свою очередь, тормозит ее.

4. Недостаточно мощные средства языка C++.

Раздел 2. Анализ программ для реализации аппартно-программного

комплекса и выбор подходящей программы.

При всем обилии постоянно появляющихся технологий разработки,

основными языками остаются Си и Паскаль. За последнее время фактически

все ведущие производители средств разработки выпустили новые версии

своих продуктов.

Современные средства разработки включают в себя все новейшие

технологии программирования, работы с данными взаимодействия с другими

информационными объектами. Они должны отвечать ряду критериев:

1. Являться компиляторами

2. Работать и создавать исполнимые файлы для платформы Windows 9x/NT

3. Давать возможность низкоуровневой отладки (просмотр произвольных

областей памяти, точки останова, просмотр и модификация значений

переменных, дизассемблирование).

4. Иметь интегрированную среду разработки и отладки.

5. Работать с базами данных SQL-серверного типа.

6. Давать возможность доработки стандартных библиотек (вплоть до

низкоуровневой работы с Win32 API, использования ассемблерных

вставок, работы с указателями).

7. Поддерживать разработку многоуровневых приложений, в частности

поддержку современных стандартов DCOM, CORBA, транзакционно-

объектных серверов.

8. Поддерживать компонентный подход в разработке (как с точки зрения

использования готовых компонентов, так и с точки зрения создания

собственных).

9. Поддерживать групповую разработку.

На рынке программного обеспечения лидируют следующие продукты:

1. Xcode

2. Borland Delphi Enterprise Edition

3. MonoDevelop

4. Microsoft Visual C++

5. RAD Studio

Пунктам с 1 по 5 удовлетворяют все вышеперечисленные продукты. По

остальным критериям возможности каждого из продуктов имеют некоторые

различия.

Но определяющим при выборе нами языка программирования стали другие

критерии, тем более что далеко не все новейшие технологии будут

использованы при создании автоматизированной системы. В частности, не

последнюю роль играют опыт работы и репутация продукта.

Для построения системы и написания программного кода был выбран Delphi.

Delphi - общепризнанный лидер среди инструментов для создания

приложений и систем, функционирующих на платформе Windows. Передовая

объектно-ориентированная технология визуального проектирования

позволяет отдельным программистам и коллективам разработчиков

почувствовать уверенность в возможности полного удовлетворения запросов

самых требовательных пользователей и устойчивость своего положения на

рынке высоких технологий.

Сочетание возможностей быстрого прототипирования приложений с

технологиями уровня предприятия обеспечивает плавное и предсказуемое

развитие проектов любого масштаба. Следование стандартам индустрии и

открытость к взаимодействию с любыми частными решениями гарантирует

успех проектов, разрабатываемых с использованием Delphi.

Delphi включает средства поддержки Web и интеграции с существующими

Windows-приложениями. Возможность работы с разнообразными

источниками информации и прозрачность подключения новых механизмов

доступа к данным делает Delphi наиболее оптимальным выбором для

профессионалов индустрии информационных технологий.

Вот некоторые ключевые характеристики:

1. Интегрированная среда быстрой разработки приложений

2. Развитые средства отладки контроля и мониторинга.

3. Поддержка технологий COM и COM+

4. Интеграция с Microsoft Office

5. Поддержка технологии MIDAS

6. Разработка ASP

7. Поддержка OLE DB и ADO

8. Средства коллективной разработки Borland TeamSource

9. Поддержка разработки распределенных систем

Этот инструмент заслуженно характеризуется как высокоэффективный,

легкий в освоении и в отладке (что играет далеко не последнюю роль в

реальной работе), дает возможность быстрого создания законченных

приложений, и, наконец, считается лучшим для создания систем архитектуры

“клиент/сервер”.

Особо следует отметить, что оба программных продукта InterBase и Delphi

разработаны одной фирмой Borland, что повлияло на очень глубокую

интеграцию и надежность систем созданных с использованием этих

продуктов.

Надежность систем, созданных с использованием Delphi и InterBase,

соответствует самым высоким критериям, предъявляемым к системам в

таких областях, как оборонное производство, атомная энергетика,

авиакосмическая отрасль, государственная служба, телекоммуникации,

управление финансовыми потоками и страхование.

Заключение

Исходя из выше перечисленного, можно сделать вывод, что, несмотря на

достаточную конкуренцию, и обширное количество аналогов в сфере

разработки программ, Delphi отнюдь не уступает и находит свое применение

на рынке информационных систем.

Надежность систем, созданных с использованием Delphi соответствует

самым высоким критериям, предъявляемым к системам в таких областях, как

оборонное производство, атомная энергетика, авиакосмическая отрасль,

государственная служба, телекоммуникации, управление финансовыми

потоками и страхование.

Список использованных источников

1. Архангельский, А.Я. Программирование в Delphi. Учебник по

классическим версиям Delphi / А.Я. Архангельский. - М.: Бином-Пресс,

2016. - 816 c

2. Microsoft Visual C+. Джон Шарп

3. Разработка приложений в среде Xcode

4. Программируем на MonoDevelop

5. Руководство по RAD Studio

Приложения

Delphi Micrsoft Small

Basic

Micrsoft Visiual

Studio

MonoDeveloped RAD Studio Xcode

практичность простота интерфейса Стоимость

Скачать материал

Научно-исследовательская работа "Анализ программ для разработки программно-аппаратного обеспечения"

Информатика - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы