Рассмотрим кратко основные положения (принципы) автоматизированного проектирования РЭС

 1. При проектировании следует учитывать все последующие этапы жизненного цикла разрабатываемого РЭС, и прежде всего производство, эксплуатацию и утилизацию. Многие проекты остаются нереализованными вследствие недостаточной технологичности, больших затрат при производстве, сложном обслуживании.

 2. Необходимо прогнозировать и учитывать перспективы развития как принципов действия, так и технологии изготовления РЭС. В условиях жесткой конкуренции неучет данного положения приводит к тому, что разработанная радиосистема становится морально устаревшей уже при производстве или на начальном этапе эксплуатации. Принцип развития требует, чтобы в РЭС предусматривалось наращивание и совершенствование аппаратных компонентов программных модулей, а также связей между ними. При модернизации РЭС допускается частичная замена отдельных компонентов.

 3. Необходимо всестороннее рассмотрение всех видов взаимодействия проектируемой радиосистемы с внешней средой и другими системами, в том числе связанного с электромагнитными излучениями, обменом информацией и энергией, воздействием на систему окружающей температуры, влажности, радиации и т. д.

 4. Требуется учитывать различные виды взаимодействия между частями системы, и прежде всего функциональные, конструктивные, энергетические и информационные взаимодействия. Важную роль играет также рассмотрение взаимодействия между элементной базой и системотехникой, т. е. то, насколько полно используются возможности современной элементной базы в системотехнических решениях для улучшения показателей качества радиосистемы.

 5. Важно учитывать возможность изменения исходных данных и постановок задач, решаемых на этапах проектирования, производства и эксплуатации системы. Для этого целесообразно варьировать исходные данные в процессе проектирования для повышения надежности получаемых результатов, а также обеспечить достаточную универсальность спроектированной системы в случае модернизации части блоков или добавления новых для расширения или изменения функциональных возможностей системы. Данное положение тесно связано с аспектами робастного проектирования, при котором используются методы планирования экспериментов для ослабления влияния различных факторов на качество системы при ее производстве и эксплуатации.

 6. Для повышения качества проектных работ, снижения риска целесообразно сочетать различные методы решения проектных задач — математические, эвристические, экспериментальные, при этом необходимо обеспечить взаимодействие участников проекта разных специальностей — радиотехников, математиков, механиков, технологов, программистов и др.

 7. При проектировании радиосистем необходимо сочетать принципы иерархичности, декомпозиции и композиции. Начинается проектирование с рассмотрения радиосистемы как единого целого, анализа ее общих характеристик и выходных показателей. Далее система в соответствии с методом декомпозиции разбивается на небольшое число подсистем, например передающее устройство, приемное устройство и т.д. Выделенные подсистемы исследуются независимо друг от друга. Затем определяются вклады каждой части в результирующие показатели всей системы, для этого подсистемы объединяются в единую систему, т. е. выполняется их композиция. В свою очередь, подсистемы разбиваются на более мелкие части, которые также сначала рассматриваются независимо друг от друга, а потом проводится композиция и т. д.

 Такое иерархическое разбиение системы, анализ и синтез на каждом уровне иерархии позволяют эффективно решать задачи автоматизированного проектирования РЭС любой сложности. По аналогии с иерархичностью, декомпозицией и композицией технических средств эти принципы используются для решения сложных математических задач, связанных с оптимизацией характеристик проектируемой системы при наличии разного рода ограничений. Сочетание иерархичности, декомпозиции и композиции позволяет успешно решать не только задачи разработки радиосистемы, но и ее задачи производства, а также эксплуатации. Однако при декомпозиции РЭС на части требуется так формулировать исходные данные проектируемых частей (блоков, модулей и т. д.), чтобы они с достаточной полнотой учитывали все виды взаимодействия между частями в процессе выполнения РЭС поставленных перед системой задач. В противном случае оптимально спроектированная по частному критерию подсистема может не обеспечивать оптимальность системы в целом по обобщенному критерию.

 8. Необходимо выделять главные показатели качества и конкурентоспособности проектируемого РЭС, которые следует улучшать в первую очередь. Такими показателями могут быть помехоустойчивость, точность, дальность действия и др. Особенно важно выделять главные показатели на разных стадиях проектирования, где большая размерность векторного критерия качества может привести к потере оптимального варианта решения и значительному увеличению сроков выполнения проекта. Выделение главных показателей облегчает вскрытие технических противоречий, затрудняющих улучшение качества системы в целом.

 9. Проектирование следует рассматривать как выполнение широкого комплекса работ. Комплексность проектирования предполагает: анализ и всестороннюю оценку исходных предпосылок; исследование взаимодействия частей на различных уровнях иерархии; полный учет всех факторов и ограничений, влияющих на качество функционирования РЭС на всех этапах ЖЦ; использование векторных критериев эффективности.

 10. Проектирование РЭС представляет собой итерационный процесс, в соответствии с которым на первых этапах применяются приближенные методы анализа с использованием небольшого числа основных критериев. Затем переходят к более детальному рассмотрению системы с учетом второстепенных факторов. Далее следует возврат к первым этапам для анализа основных характеристик с включением ранее неучтенных факторов и т. д. Такой циклически повторяющийся характер перехода к рассмотрению второстепенных факторов и их уточнению может выполняться несколько раз. Данное обстоятельство связано, во-первых, с недостаточным объемом исходной информации и низкой ее достоверностью, во-вторых, с новизной разработки. Чем больше изменений закладывается в проектируемую систему по сравнению с прототипом, тем больше приходится проводить итераций. Таким образом, итерационный процесс заключается в циклическом переходе от общего (системы в целом) к частному (элементам) и обратно с уточнением и детализацией характеристик на каждом цикле итерации. Итерационный процесс непосредственно связан с принципом комплексности, эта связь обусловлена выполнением комплексных исследований на каждой итерации.

 11. При разработке РЭС необходимо предусматривать, чтобы созданная система удовлетворяла свойству открытости, т. е. при длительной эксплуатации имелась возможность ее совершенствования и модернизации. Потребность в данном свойстве обусловлена высокими темпами научно-технического прогресса, когда быстро меняются требования к системе, свойства окружающей среды, модифицируются цели, возникает необходимость объединения систем в комплексы, для этого объекты должны быть совместимыми.

 12. Для отдельных ИТ, используемых в РЭС, должны выполняться требования информационного единства, определяющие их информационную согласованность. В соответствии с этими требованиями создается единое информационное пространство в рамках одного радиотехнического комплекса. Важную роль при формировании технического задания играет принцип включения, который состоит в том, что требования к создаваемой и развиваемой радиосистеме определяются со стороны более сложной системы (комплекса).Модульный принцип проектирования (принцип модульности) предполагает использование функциональных модулей сравнительно малой сложности и составление из них модулей более высоких уровней конструктивной иерархии РЭС. При этом должно выполняться требование совместимости электронных модулей, т. е. обеспечиваться типизация и унификация межмодульных связей для организации непосредственного информационного и энергетического взаимодействия между модулями. Знание основных принципов разработки РЭС необходимо для оценки их соответствия современному научно-техническому уровню при выполнении проектов. Не последнюю роль в этом играетфактор клиентоориентированности, т. е. насколько разрабатываемые РЭС учитывают уровень подготовленности персонала. При разработке радиосистем различных классов на передний план по важности могут выходить разные принципы. Например, для систем радиосвязи основное внимание может уделяться помехозащищенности, а для систем наведения — точности. Автоматизированное проектирование следует рассматривать как информационный процесс, в ходе которого осуществляется преобразование входной информации о проектируемом объекте (техническое задание), знаний и опыта разработчиков (баз знаний), данных о прототипах (баз данных) в выходную конструкторско- технологическую информацию. При этом следует учитывать меняющееся в последние годы представление об информации, которая рассматривается не как обычные данные, а как средство для решения проектировщиком стоящих перед ним задач.

 Процесс проектирования реализуется в интерактивном режиме в виде диалога между человеком с программно-аппаратными средствами САПР в реальном масштабе времени. Этот процесс основан на интеллектуальной деятельности разработчиков, поддерживаемой средствами САПР. Наряду с перечисленными положениями (принципами) широкое применение при проектировании находят разного рода методы, способы и приемы. К ним можно отнести следующие: параллельное проектирование, т. е. одновременную разработку элементов системы на определенном уровне иерархии, что значительно сокращает сроки выполнения проекта; оптимизацию; имитационное моделирование (вычислительные эксперименты); методы шаблонов, наследования и т. д. Между особенностями современных РЭС и рассмотренными системными принципами проектирования имеются тесные связи. Например, воздействие на РЭС большого числа случайных факторов отражается принципами открытости и целенаправленности. Сложность РЭС и множество выполняемых функций при наличии общей цели функционирования находят отражение в принципах комплексности, иерархичности, декомпозиции и целенаправленности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *