28 KiB
Окно программы
Окно называется Radar System Control и открывается развёрнутым на весь экран. Слева — графики выбранного режима обработки, справа — панель управления. Работу ведут несколько процессов — конвейер: процесс сбора управляет железом, препроцессор калибрует данные, процессор их обрабатывает и держит TCP-локатор для внешних программ; между собой они передают данные через кольца в разделяемой памяти (главы Устройство программы и Словарь).
┌──────────────────────────────────────┬─┬──────────────────────────────────┐
│ │ │ Actions (не прокручивается)│
│ │ │ ┌──────────────────────────────┐ │
│ графики │›│ │ Data Actions │ │
│ (вид зависит от режима) │ │ │ Switches │ │
│ │ │ │ Selected Preprocess Sets │ │
│ │ │ │ Processing │ │
│ │ │ │ Radar │ │
│ │ │ └──────────────── прокрутка ───┘ │
│ │ │ Status: … History: … │
│ │ │ Runtime Log Level ▾ │
│ │ │ [журнал] │
└──────────────────────────────────────┴─┴──────────────────────────────────┘
Стрелка между графиками и панелью (подсказка Hide settings panel или Show settings panel) прячет и показывает всю панель; графики тогда занимают всю ширину. Положение стрелки не запоминается. Секция Actions со списком Mode всегда на месте, остальные секции прокручиваются. Меню, панели инструментов и сочетаний клавиш нет.
Многие действия приостанавливают сбор: останавливают процесс сбора и препроцессор, но
оставляют работать процессор и локатор, а по окончании продолжают сбор, если он шёл.
Так работают Apply Radar, Clear Runtime History, Remove Last Measurement,
Capture Temporary Reference и съём наборов. Приостановка завершает и запись на
диск. Stop отменяет ожидающее продолжение. Если в это время идёт другое такое
действие, программа отвечает Wait for the current pipeline operation to finish.
Actions
| Кнопка | Что делает |
|---|---|
| Start | запускает непрерывный сбор и обработку |
| Single Capture | снимает одну коллекцию, показывает результат и останавливает сбор |
| Stop | останавливает сбор |
| Apply Radar | отправляет настройки радара в железо, не запуская сбор |
| Load Config… | загружает профиль из файла |
| Save Config… | сохраняет текущие настройки в профиль |
| Preprocessing… | открывает окно Preprocessing Setup: наборы калибровки и референса, калибровка по объекту (Калибровка и предобработка) |
| Clear Runtime History | очищает историю в памяти |
| Mode | режим обработки: pass_through, bscan, gpr, sar3d (Режимы обработки) |
Start
Перед запуском программа проверяет всё и при любой ошибке отказывает, ничего не
остановив; ошибка показывается окном Failed to start pipeline: <тип>: <текст>.
Проверяются:
- значения полей (например, буквы в поле Points:
invalid literal for int()…); - профиль сбора: режим драйвера, модель, ключи, линии GPIO, размер слотов колец;
- требования режима обработки (B-scan, GPR, 3D SAR — в главе Режимы обработки);
- выбранные наборы калибровки и референса (глава Калибровка и предобработка).
Если проверка прошла, программа:
- перезапускает процессор, если изменились настройки, от которых он зависит (глава Файл конфигурации);
- записывает файлы наборов и рабочую копию профиля в
python_app/runtime/; - очищает историю, если процессор запускается заново (первый Start, перезапуск на
шаге 1) или изменились профиль сбора, наборы или режекторный фильтр (тогда в
журнале
History reset because run settings changed); - запускает процесс сбора и препроцессор и ждёт до 3 с, пока они поднимутся;
- начинает читать кольца; строка состояния — Status: running.
Если во время работы процесс конвейера завершился, программа пишет отчёт с хвостом
его вывода и перезапускает конвейер: первый раз сразу, следующие подряд — не раньше
чем через 6, 12, 24, 48, затем 60 с после предыдущей попытки, пока не получится. Повторное
нажатие Start при работающем сборе отвечает
Pipeline is already running.
Single Capture
Делает то же, что Start, но процесс сбора снимает одну коллекцию и завершается.
Если шёл непрерывный сбор, он сначала останавливается. Программа ждёт результат
коллекции, снятой после нажатия, рисует его и останавливает сбор
(Single capture completed). Строка состояния — Status: single capture running.
Если результата нет 300 с, сбор останавливается с
Single capture timed out after 300s with no result; stopping. В режиме 3D SAR, если
результат не посчитался, строка состояния показывает Status: no signal,
Status: error или Status: warning.
Stop
Останавливает процесс сбора, дочитывает кольца (до 0,35 с), останавливает препроцессор и дочитывает результаты (до 0,25 с). Процессор и локатор продолжают работать: так остановленный B-scan можно пересчитать, а клиенты локатора остаются подключёнными. Запись на диск завершается. Stop отменяет и ожидающие действия: автозапуск, продолжение после приостановки, съём для калибровки по объекту, пересчёт B-scan.
Apply Radar
Приостанавливает сбор, проверяет профиль и:
- одиночный LibreVNA (
native) — открывает прибор, отправляет настройки развёртки, закрывает; - многоприборная схема — приборы не трогает (их настраивает процесс сбора), только перечитывает пределы мастера;
- радиофотонный радар — программирует плату лазеров, если она включена в профиле;
- режим
mockу любой модели — ничего (Radar pre-configuration skipped (mock mode)).
Если работает только процессор, а настройки, от которых он зависит, изменились, Apply Radar перезапускает процессор и очищает историю.
В журнал пишется Radar settings applied: start=…, stop=…, points=…, ifbw=…, power=….
Профиль кнопка не меняет.
Load Config… и Save Config…
Load Config… открывает выбор файла (Load Config Profile) и загружает профиль:
все поля, таблицы геометрии, выбранные наборы, режим. Сбор должен быть остановлен,
иначе — Stop all pipeline processes before loading a config profile. Ошибка чтения
показывается как Failed to load config profile: …, текущий профиль при этом не
меняется.
Save Config… (Save Config Profile) записывает профиль; имя без расширения
получает .json, существующий файл перезаписывается. Записываются все поля окна,
выбранные наборы и геометрия. Загруженный или сохранённый профиль становится
стартовым для следующего запуска.
Clear Runtime History
Приостанавливает сбор, отбрасывает непрочитанные данные колец, очищает историю окна и процессора, очищает графики и продолжает сбор. Файлы на диске не трогает; подтверждения не спрашивает. Поздние результаты коллекций, снятых до очистки, отбрасываются.
Data Actions
| Элемент | Что делает |
|---|---|
| Save Last 1000 | сохраняет до 1000 последних коллекций каждой стадии (сырые, предобработанные, результаты) в новый каталог набора данных |
| Save S21 JSON | сохраняет S21 предобработанной стадии в файлы JSON, по файлу на пару |
| Remove Last Measurement | удаляет новейшую коллекцию из истории всех стадий |
| Capture Temporary Reference | снимает временный референс и сразу его применяет (Калибровка и предобработка) |
| Start + Record to Disk | запускает сбор, если он остановлен, и записывает на диск следующие Sweeps to record коллекций |
| Sweeps to record | сколько коллекций записать, от 1 до 1 000 000 |
| Path, Browse… | каталог, в котором создаются наборы данных |
| Name | имя набора данных; пусто — snapshot_<дата>_<время> по UTC |
Каталог набора данных — <Path>/<префикс>_<Name>. Префикс описывает снятое:
модель, полосу, число точек (у радиофотонного радара — adc) и мощность. Каталог
не должен существовать (Snapshot directory already exists). Рядом с данными
кладутся профиль, с которым они сняты (config_profile.json), и все ревизии
настроек обработки (processing_settings.json). Состав файлов — в главе
Данные на диске.
Перед сохранением программа дочитывает данные из колец; идущий сбор и запись при
этом не прерываются. Если в памяти нет ни одной коллекции, сохранение отказывает:
No runtime data is available for save. Окно хранит в памяти до 1000 коллекций каждой
стадии; что старее,
не сохранить. Без колец-копий (raw_tap, preprocessed_tap) сохраняются только
результаты.
Save S21 JSON пишет по файлу на пару: для каждой коллекции — сырая и
предобработанная развёртка, рядом профиль vna_config_profile.json. Его можно
направить в существующий каталог набора данных: существующие файлы данных JSON не
перезаписываются, а vna_config_profile.json заменяется.
Remove Last Measurement приостанавливает сбор и удаляет из истории окна и процессора самую новую коллекцию; если её результат ещё в пути, процессор его не выдаст. Повторное нажатие удаляет следующую.
Start + Record to Disk записывает коллекции, которые придут после нажатия. Запись
заканчивается, когда записано заданное число, по Stop, при приостановке сбора
(очистка истории, временный референс, съём) или если диск не успевает и очередь
записи переполнилась; причина пишется в журнал. Одновременно идёт только одна запись
(A recording is already in progress…), а каталог должен быть новым. Закрытие окна
дописывает принятые данные.
Switches
| Элемент | Что делает |
|---|---|
| Settling (ms) | пауза после переключения ВЧ-ключей перед развёрткой, мс (run.settling_ms) |
| Run combos и Select | список пар сбора вход:выход через запятую; пусто — полная матрица. Select делает этот список источником пар |
| Single combo: Input, Output и Select | одна пара сбора; Select делает её источником пар |
| B-scan pair | какую пару показывать в B-scan; доступно в режиме B-scan |
| Next Combination | следующая пара B-scan; доступно, когда пар в истории хотя бы две |
Пары сбора применяются при Start. У многоприборной схемы список всегда равен
полной матрице и не редактируется. В режимах pass-through и B-scan, если оба ключа
mock или у обоих одно положение, снимается только пара 0:0.
Selected Preprocess Sets
Показывает выбранные наборы: S21 calibration, S21 reference,
Object calibration; <not selected> — набор не выбран. Выбираются наборы в окне
Preprocessing Setup.
Processing
Страница настроек выбранного режима. Каждое поле описано в главе Режимы обработки. В режимах GPR и 3D SAR над настройками — таблицы геометрии антенн.
Таблицы геометрии
Tx geometry — передающие антенны: Output (номер выхода), X (m), Y (m), Z (m). Rx geometry — приёмные: Input, X (m), Y (m), Z (m). Координаты — в осях радара (глава Как работает радар).
- Add Antenna добавляет строку со следующим свободным номером; строка начинает действовать после ввода X, и до этого кнопка недоступна. Недоступна она и тогда, когда строк столько же, сколько выходов или входов.
- Remove Selected удаляет выделенные строки.
- Каждая правка проверяется: номер — целый, в пределах матрицы, без повторов; координаты — числа; требования GPR и 3D SAR выполняются. Неверная правка откатывается с сообщением Invalid Antenna Geometry.
- Принятая правка сразу уходит процессору и пересчитывает результат. Если она не совпадает с геометрией выбранной калибровки по объекту, выбор этой калибровки снимается.
Radar
Для LibreVNA и симулятора секция показывает развёртку:
| Поле | Ключ профиля |
|---|---|
| Start (Hz) | radar.sweep.start_hz |
| Stop (Hz) | radar.sweep.stop_hz |
| Points | radar.sweep.points |
| IF bandwidth (Hz) | radar.sweep.if_bandwidth_hz |
| Stimulus power (dBm) | radar.sweep.stimulus_power_dbm |
Под полями — пределы прибора: Limits: freq=…, points=1..N, ifbw=…, power=…. В режиме
mock и у радиофотонного радара пределов нет: Device limits are not available. (с
driver_mode: "native" без подключённого прибора окно не открывается — глава
Неполадки). С известными пределами подпись поля дополняется
диапазоном, а значения вне его подрезаются с предупреждением
Radar fields were adjusted to satisfy device limits. Поле применяется, когда из него
уходит фокус или нажат Enter. Если
изменение меняет ключ радара, выбор наборов сбрасывается, а границы частот обработки
подрезаются под новую развёртку.
Для радиофотонного радара вместо развёртки показаны поля коллектора и платы лазеров:
| Поле | Ключ профиля |
|---|---|
| Project dir, Executable path, TTY path | radar.rph_radar.project_dir, executable_path, tty_path |
| Arguments (по строке на параметр) | radar.rph_radar.args |
| Environment JSON | radar.rph_radar.env |
| Startup timeout (s), Read timeout (s), Stop timeout (s) | startup_timeout_s, sweep_timeout_s, stop_timeout_s |
| Board enabled | radar.laser_control.enabled |
| Board port, Board mode | port, mode (manual или variation) |
| PI 1 P, PI 1 I, PI 2 P, PI 2 I | pi_coeff1_p, pi_coeff1_i, pi_coeff2_p, pi_coeff2_i |
Temperature 1, Temperature 2, Current 1, Current 2 (режим manual) |
manual.temp1, temp2, current1, current2 |
Static temp 1, Static temp 2, Static current 1, Static current 2, Min value, Max value, Step, Time step, Delay time (режим variation) |
variation.static_temp1 … delay_time |
Поля платы доступны при включённой Board enabled; видны поля только выбранного режима. Единицы и пределы — в главе Файл конфигурации. Поля коллектора применяются при Start, поля лазера — кнопкой Apply Radar.
Строка состояния и журнал
Под секциями — строка состояния и счётчик истории
History: raw=0, preprocessed=0, results=0 (сколько коллекций каждой стадии в памяти).
| Состояние | Что значит |
|---|---|
| Status: idle | сбор остановлен |
| Status: running | идёт непрерывный сбор |
| Status: single capture running | идёт однократный съём |
| Status: error | в журнал записана ошибка; состояние держится до следующего изменения |
| Status: result display error (acquisition continues) | не удалось нарисовать результат; сбор продолжается |
| Status: runtime display/recording error (acquisition continues) | ошибка отображения или записи на диск; сбор продолжается |
| Status: no signal, Status: warning | итог однократного съёма в режиме 3D SAR |
Runtime Log — журнал программы. Список Level (Debug, Info,
Warning, Error) задаёт наименьший уровень записей; он применяется сразу и
сохраняется в профиль при Save Config…. Стрелка справа прячет и показывает журнал.
В окне хранится до 2000 последних записей; при переполнении появляется
Log panel overflow: N record(s) dropped (they are still in the log file). Полный
журнал — в python_app/runtime/logs/radar.log (глава Данные на диске).
Повторяющиеся ошибки отрисовки показываются один раз.
Графики
| Режим | Что на экране |
|---|---|
| pass-through | Pass-Through S21: модуль (Magnitude (dB)) и фаза (Phase (deg)) по частоте, кривая на пару, легенда in<вход>/out<выход> |
| B-scan | B-scan S21 in<вход>/out<выход> | sweeps=N: номер развёртки — дальность |
| GPR | GPR coherent BP — ground plane: карта плоскости земли и объекты |
| 3D SAR | Front (X-Y), Side (Z-Y), Top (X-Z), 3D Projection и строка состояния 3D SAR над ними |
Подробно виды описаны в главе Режимы обработки. Приставку единиц на осях (Гц, МГц, ГГц, м, мм) график подбирает сам.
Графики управляются мышью так, как принято в библиотеке pyqtgraph: колесо меняет масштаб, перетаскивание сдвигает, правая кнопка открывает меню (View All — вернуть весь график, экспорт картинки). Щелчок по строке легенды прячет и показывает кривую. Графики окна видны и в веб-интерфейсе.
Последняя развёртка снятого набора (калибровка, референс, временный референс)
рисуется на графике pass-through с подписью вида Tmp S21 Reference last trace.
Сообщения
Ошибка действия открывает окно с ошибкой и пишется в журнал. Без экрана, для действий из веб-интерфейса и для GPIO-кнопки окон нет: ошибка уходит в журнал, а веб-интерфейсу — в ответ на запрос. Причины частых ошибок — в главе Неполадки.
Окно ошибки называется по действию и обычно показывает
<заголовок>: <тип ошибки>: <текст> (у записи на диск — <заголовок>: <текст>):
| Заголовок | Действие |
|---|---|
Failed to start pipeline |
Start, Single Capture |
Failed to stop pipeline |
Stop |
Failed to apply radar settings |
Apply Radar |
Failed to load config profile, Failed to save config profile |
Load Config…, Save Config… |
Failed to open preprocessing panel |
Preprocessing… |
Failed to clear runtime history, Failed to remove last runtime measurement |
Clear Runtime History, Remove Last Measurement |
Failed to save snapshot, Failed to save VNA history JSON |
Save Last 1000, Save S21 JSON |
Failed to start disk recording |
Start + Record to Disk |
Failed to capture tmp reference |
Capture Temporary Reference |
Cannot switch processing mode to <режим> |
Mode |
Failed to update live processing settings, Failed to update plot display settings, Failed to render processing settings |
правка настроек обработки и вида |
Failed to recompute the B-scan |
пересчёт остановленного B-scan |
Failed to start <вид> sequence, Failed to capture combo; previous captures kept, retry when ready, Failed to undo last preprocess capture, Failed to save preprocess set, Failed to abort capture sequence, Failed to refresh preprocessing sets, Failed to create neutral S21 sets |
окно Preprocessing Setup |
Failed to capture object-calibration data, Failed to calculate object calibration, Failed to save object calibration, Failed to update object calibration after geometry change |
калибровка по объекту |
Cannot perform data action, Cannot modify runtime history during active capture sequence |
действие с данными во время съёма или остановки |
Shutdown operation failed |
закрытие окна |
Пока идёт съём наборов, часть действий недоступна, и программа объясняет почему:
Finish the active capture sequence first, Wait for preprocessing capture to finish,
Wait for object-calibration capture to finish, Wait for pipeline shutdown to finish.