Кроссплатформенное управляющее программное обеспечение для озонного спектрофотометра Брюэра

Истощение озонового слоя Земли влечёт за собой значительное увеличение ультрафиолетовой радиации, повышенное облучение которой представляет большую потенциальную опасность для людей, животных и растений. В настоящее время 228 полностью автоматизированных озонных спектрофотометров Брюэра на 80-ти наземных станциях в 40-ка странах мира обеспечивают высококачественные данные общего содержания и вертикальных профилей озона, спектральной солнечной ультрафиолетовой радиации, аэрозольной оптической толщи, а также общего содержания диоксида серы и диоксида азота. Существующее управляющее программное обеспечение для спектрофотометра Брюэра, которое разрабатывалось более 30 лет назад для персональных компьютеров под управлением операционной системой MS-DOS, имеет плохую совместимость с современными программными и аппаратными платформами. В частности, оно не запускается на наиболее распространённых 64-разрядных версиях Microsoft Windows и пытается использовать все ресурсы одного из ядер центрального процессора компьютера на 32-разрядных Windows, не выполняя при этом никакой полезной работы.
Новое кроссплатформенное управляющее программное обеспечение для спектрофотометра Брюэра, которое создаётся в ИФА им. А.М. Обухова РАН, способно работать на большинстве современных операционных систем для персональных компьютеров (Microsoft Windows, GNU/Linux, Apple OS X), планшетов и смартфонов (Google Android, Apple iOS, Microsoft Windows RT) и одновременно имеет единую кодовую базу. Для получения приложения для GNU/Linux или Apple OS X не нужно вносить никаких изменений в его исходный код, а достаточно использовать соответствующие целевой платформе инструменты сборки. Данные наблюдений и конфигурационные константы спектрофотометра сохраняются в компактной встраиваемой реляционной базе данных SQLite. Ядро приложения и интерфейс пользователя разработаны с использованием основанного на языке программирования C++ кроссплатформенного фреймворка Qt. Процедуры наблюдений и калибровочные тесты реализуются на интерпретируемом языке сценариев Qt Script, который является составной частью Qt, и затем интегрируются в ядро приложения.
Программное обеспечение имеет минималистический графический и консольный интерфейсы пользователя, включает в себя подсистемы ввода/вывода и обработки ошибок, а также модуль связи с прибором через интерфейс COM-порта. Проверка получаемых данных измерений производится на уровне схемы реляционной базы данных посредством механизмов ограничений и ссылочной целостности, встроенных в процессор СУБД SQLite. При старте приложение выполняет программную инициализацию, запрашивая конфигурационную информацию из таблиц базы данных и сохраняя её в своих внутренних динамических структурах. На основе полученной конфигурационной информации производится аппаратная инициализация спектрофотометра посредством передачи набора команд внутреннему компьютеру Брюэра через интерфейс COM-порта. В текущей реализации новое программное обеспечение выполняет основные внутренние калибровочные тесты прибора, а также измерения общего содержания озона и ультрафиолетовой радиации.
Работа выполняется при финансовой поддержке РФФИ (проект №14-07-00838).