Принципы автоматизации проектирования

 Автоматизированное проектирование РЭС базируется на общесистемных принципах, а также положениях, учитывающих отношение РЭС к особому классу разрабатываемых объектов.

 Общесистемные принципы определяют РЭС как сложные системы, предназначенные для выполнения определенных целей и исследуемые с помощью математических моделей. Эти принципы включают ряд постулатов (принимаемых без доказательства утверждений). К основным общесистемным принципам относятся следующие.

 Принцип физичности. В соответствии с данным принципом всем РЭС присущи законы радиотехники, электроники идругие, которые определяют внутренние причинно-следственные связи функционирования компонентов и системы в целом. Наиболее важными являются постулаты целостности, декомпозиции и автономности.

 В соответствии с постулатом целостности РЭС рассматривается как единое целое, т. е. не как множество подсистем, а как целостный объект, допускающий различные деления на подсистемы. Поэтому РЭС не тождественна никаким ее элементам (подсистемам). Таким образом, ни при композиции (объединении подсистем в систему), ни при декомпозиции (деления системы) не допустимы потери понятий. При этом композиция и декомпозиция должны осуществляться с целью генерирования более качественной (новой) информации, характеризующей систему. Для выявления целостности требуется учет всех взаимосвязей внутри системы и связей системы с внешней средой. Кроме того, выявляются основные системные свойства и факторы, которые могут снижать их уровень. Применение постулата целостности при проектировании РЭС заключается в раскрытии сведений о системных свойствах для всех этапов ЖЦ и в обобщении их в понятия, которые используются при разработке и исследовании подсистем после декомпозиции. Считается, что декомпозиция выполнена удачно, если системные и подсистемные понятия хорошо согласуются, между ними имеется преемственность. Радиоэлектронные средства, рассматриваемые как системы, обладают особыми системными свойствами, которых нет у подсистем (элементов) при любом способе декомпозиции.

 Постулат декомпозиции применяется для снижения уровня сложности исследуемого РЭС при решении задач анализа и синтеза путем расчленения системы на подсистемы. Подсистемы располагаются по уровням иерархии, причем подсистема на данном уровне является системой для элементов нижележащего уровня и рассматривается как элемент для компонента вышележащего уровня. Свойства (характеристики) разрабатываемого РЭС определяются в ходе поэтапной процедуры выработки проектных решений, начиная с системы более высокого уровня и кончая детальными свойствами ее элементов.

 Постулат автономности предполагает, что из множества альтернативных вариантов декомпозиции РЭС при анализе системных свойств большинство декомпозиций окажется неудачными и для детальной разработки будет использован один или незначительное число вариантов.

 Принцип моделируемости. В соответствии с этим принципом РЭС представимо конечным множеством моделей, каждая из которых отражает определенную грань ее сущности. Выявление новых свойств и сущностей рассматриваемой системы необязательно должно сопровождаться построением обобщающих моделей, а может ограничиваться наращиванием числа упрощенных моделей, взаимодействие которых обеспечивает отражение сложной системы в целом.

 Принцип моделируемости включает ряд постулатов: неопределенности, дополнительности, многообразия моделей, действий, согласования уровней и др.

 Постулат неопределенности. Согласно этому постулату существует область неопределенности, в пределах которой свойства системы могут быть описаны только вероятностными характеристиками, например при исследовании аспектов помехоустойчивости радиосистем. Повышение точности определения какого-либо количественно описываемого свойства сложной системы сверх некоторого предела сопровождается понижением возможной точности определения другого свойства. Максимальная точность определения свойств системы зависит от присущей ей области неопределенности, внутри которой повышение точности определения одного свойства влечет за собой снижение точности определения других свойств. В соответствии с постулатом дополнительности РЭС, находясь в различных ситуациях, могут проявлять различные системные свойства, в том числе и альтернативные, т. е. несовместимые ни в одной из ситуаций по отдельности. Поэтому проектирование РЭС должно выполняться с учетом возможных состояний функционирования, которые могут иметь место в процессе реальной эксплуатации.

 Постулат многообразия моделей означает, что характеристики проектируемого РЭС определяются с помощью множества моделей, которые в общем случае различаются используемыми математическими зависимостями и физическими закономерностями. Выбор моделей зависит от этапов проектирования и синтеза и особенностей объекта.

 Согласно постулату действий для изменения поведения РЭС требуется прирост управляющего или возмущающего воздействия, превосходящего некоторый пороговый уровень. Воздействия обычно имеют энергетический, информационный или вещественный характер, они могут накапливаться и затем проявляться скачкообразно. Соответственно пороговые значения для воздействий могут быть функциями количеств энергии определенноговещества и определенной информации. Реакция системы на внешнее воздействие носит пороговый характер. В соответствии с постулатом согласования уровней требования к РЭС, формируемые на любом уровне, выступают как условия и ограничения выбора частных моделей и предельных возможностей системы на нижележащих уровнях. В случае невозможности выполнения каких-либо требований осуществляется корректировка соответствующих условий.

 Согласно постулату внешнего дополнения истинность результатов, получаемых на каждом уровне, должна проверяться с использованием исходных данных, моделей и методов вышележащих уровней. Соблюдение данного постулата при разработке РЭС является необходимым условием выполнения проекта, соответствующего сформулированным целям и техническому заданию.

 Постулат достаточности реализуется при определении требуемых характеристик в процессе совершенствования РЭС с учетом возрастания затрат на улучшение системы и проверку достаточности принимаемых решений по заданным критериям эффективности. Для этого используются критерии пригодности соответствующих моделей, с помощью которых принимаются конструктивные решения на этапах оценки характеристик системы.

 Постулат проверенного методического обеспечения означает, что для анализа и синтеза РЭС необходимо использовать отработанные и экспериментально проверенные модели и методики, обеспечивающие отдельные характеристики системы в заданные сроки и с требуемой точностью.

 Принцип целенаправленности. Означает, что всякой системе присуща функциональная тенденция, направленная на достижение некоторого результата, при этом система способна противостоять внешним воздействиям, использовать среду и случайные события. Принцип целенаправленности включает постулат выбора, в соответствии с которым система обладает способностью к выбору поведения. Поэтому однозначно предсказать и экстраполировать ее поведение заранее невозможно ни при каком априорном знании свойств системы состояний внешнего окружения. Согласно этому постулату РЭС функционирует в существенной, но не детерминированной связи с ситуациями внешнего окружения. Поведением РЭС можно целенаправленно управлять, тем более что большинство радиосистем является эргатическими.(Эргатическая система — схема производства, одним из элементов которой является производства или группа людей.Основными особенностями таких систем являются производства аспекты.)

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *