- •Оглавление
- •1. Общая характеистика задач и методов проектирования 7
- •1. Математические методы проектирования 25
- •3. Эвристические методы проектирования 50
- •4. Использование методов искусственного интеллекта при проектировании 97
- •5. Задачи оптимизации 122
- •Введение. Основные положения, термины и определения
- •1. Общая характеистика задач и методов проектирования
- •1.1. Основные стадии и виды задач проектирования
- •1.2. Обоснование и оценка качества задач, решаемых рэс
- •1.3. Примеры системотехнического проектирования
- •1.3.1. Обоснование тактико-технических характеристик радиолокационных систем
- •1.3.2. Защита от активных помех
- •1.4. Организация проектирования
- •1.5. Основные этапы проектирования рэс
- •1.5.1. Основные этапы научно-исследовательской работы
- •1.5.2. Основные этапы опытно-конструкторской работы
- •1.6. Методы моделирования
- •Математические методы проектирования
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Виды критериев качества
- •2.3. Нехудшие и худшие системы. Диаграммы обмена.
- •2.4. Методы отыскания нехудших систем
- •2.4.1. Метод рабочих характеристик
- •2.4.2. Весовой метод отыскания Мнх
- •2.4.3. Комбинированный метод отыскания Мнх
- •2.5. Применение условного критерия предпочтения
- •3. Эвристические методы проектирования
- •3.1. Тенденции развития бортового радиоэлектронного оборудования
- •3.2. Основные направления развития перспективных комплексов бортового оборудования
- •Архитектура системы «Pave Pillar»
- •3.3. Основные направления развития интерфейсов межмодульного обмена для сопряжения рэс
- •3.3.1. Основные понятия и определения
- •3.3.2. Модель взаимодействия открытых систем
- •3.3.2.1. Физический уровень
- •3.3.2.2. Канальный уровень
- •3.3.2.3. Сетевой уровень
- •3.3.2.4. Транспортный уровень
- •3.3.2.5. Сеансовый уровень
- •3.3.2.6. Представительский уровень
- •3.3.2.7. Уровень приложений
- •3.3.3. Классификация каналов межмодульного обмена
- •3.3.3.1. Управление обменом в сети типа «звезда»
- •3.3.3.2. Управление обменом в сети типа «кольцо»
- •3.3.3.3. Управление обменом в сети типа «шина»
- •3.3.4. Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей (гост 26165.52-87)
- •3.3.4.1 Физическая организация мультиплексных каналов
- •3.3.4.2. Принцип управления обменом информации
- •3.4. Коммутируемые сети
- •3.4.1. Сети с коммутацией сообщений
- •3.4.2. Сети с коммутацией каналов
- •3.4.3. Сети с коммутацией пакетов
- •3.4.4. Модель взаимодействия открытых систем
- •3.4.4.1. Физический уровень
- •3.4.4.2. Канальный уровень
- •3.4.4.3. Сетевой уровень
- •3.4.4.4. Транспортный уровень
- •3.4.4.5. Сеансовый уровень
- •3.4.4.6. Представительский уровень
- •3.4.4.7. Уровень приложений
- •4. Использование методов искусственного интеллекта при проектировании
- •4.1. Бортовые экспертные системы
- •4.1.1. Классификация экспертных систем
- •4.2. Структура и принципы построения экспертных систем
- •4.3. Методы представления экспертных знаний
- •4.3.1. Логические исчисления
- •4.3.2. Фреймовая модель
- •4.3.3. Модель семантической сети
- •4.3.4. Продукционные правила
- •4.3.5. Нечеткие множества
- •4.4. Распознавание образов
- •4.4.1. Основные термины и определения
- •4.4.2. Качественное описание задачи распознавания
- •4.4.3. Основные этапы построения системы распознавания
- •4.4.3.1. Изображающие числа и базис
- •4.4.3.2. Восстановление булевой функции по изображающему числу
- •4.4.3.3. Булевы уравнения
- •5. Задачи оптимизации
- •5.1. Задача о наилучшей консервной банке
- •5.2. Одномерные задачи оптимизации
- •5.3. Численное решение одномерных задач оптимизации
- •5.3.1 Метод равномерного распределения точек по отрезку
- •5.3.2. Метод распределения точек по отрезку, учитывающий результаты вычисления целевой функции
- •5.3.3. Специальные методы
- •5.4. Многомерные задачи оптимизации
- •5.4.1. Метод покоординатного спуска
- •5.4.2. Метод градиентного спуска
- •5.4.3. Метод наискорейшего спуска
- •5.4.4. Проблема «оврагов»
- •5.4.5. Проблема многоэкстремальности
- •5.5. Линейное программирование.
- •5.5.1. Траекторная задача
- •5.5.2. Задача об использовании ресурсов
1.5. Основные этапы проектирования рэс
При проектировании РЭС различают два вида работ: научно-исследовательские и опытно-конструкторские.
Целью научно-исследовательских работ (НИР) является обоснование и подтверждение правильности тех или иных технических решений, поиск этих решений, оценка их эффективности и т.д. и т.п.
Целью опытно-конструкторской работы (ОКР) является постановка на производство разрабатываемого изделия (в нашем случае – РЭС), соответствующего требованиям ТТЗ, которое могло быть выработано в результате выполнения НИР.
1.5.1. Основные этапы научно-исследовательской работы
Как правило, НИР имеет три этапа: подготовительный, основной и заключительный.
На подготовительном этапе проводится анализ состояния исследуемого вопроса (используя патентный поиск, изучение имеющихся научно-исследовательских источников) и производится выбор направления исследований.
На основном этапе НИР проводятся все необходимые исследования, используя при этом методы математического и полунатурного моделирования. При необходимости изготавливаются экспериментальные образцы (прототипы), которые подвергаются испытаниям.
На заключительном этапе делается заключение о принципиальной возможности (или невозможности) и эффективности (или неэффективности) реализации принятых технических решений. При положительном исходе, как правило, результатом заключительного этапа является проект тактико-технического задания (ТТЗ) на ОКР.
1.5.2. Основные этапы опытно-конструкторской работы
Для проведения ОКР ГОСТ 2.103-95 устанавливает следующие этапы разработки конструкторской документации (КД), обязательность выполнения (или невыполнения) которых устанавливается техническим заданием.
Техническое предложение (аванпроект). Разрабатывается с целью выявления дополнительных или уточненных требований к изделию (технических характеристик, показателей эффективности и т.д.), которые не могут быть указаны в техническом задании, и это целесообразно сделать на основе предварительной конструкторской проработки и анализа различных вариантов изделия.
После рассмотрения и утверждения материалов аванпроекта комиссией Заказчика документам присваивается литера «П».
Эскизный проект (ЭП). Разрабатывается с целью установления принципиальных (конструктивных, схемотехнических и др.) решений, дающих общее представление о принципе работы и (или) устройстве изделия. На этом этапе разрабатываются структурные и функциональные схемы. При необходимости на данном этапе производится изготовление и испытания макетов. Завершаются работы рассмотрением и утверждением (или не утверждением) материалов эскизного проекта комиссией Заказчика. При положительном результате комиссия подписывает Акт приемки этапа и дает рекомендации о переходе к следующему этапу проектирования. В Акте могут быть отмечены недостатки проекта, которые необходимо устранить на следующем этапе проектирования. Документам, разработанным на этапе ЭП, присваивается литера «Э».
Технический проект (ТП). Разрабатывается с целью выявления окончательных технических решений, дающих полное представление о конструкции и схемотехнических (доведенных до уровня принципиальных схем) решениях изделия. При необходимости (когда присутствует большой технический риск) ТП может предусматривать разработку различных вариантов отдельных составных частей изделия. В этом случае выбор оптимального варианта осуществляется по результатам испытаний опытных образцов. Документы, разработанные на этапе ТП, рассматриваются и принимаются (или не принимаются) комиссией Заказчика и при положительном исходе им присваивается литера «Т».
Разработка рабочей конструкторской документации (РРКД). Включает в себя два подэтапа: РРКД опытного образца и РРКД серийного производства.
РРКД опытного образца. НА этом подэтапе разрабатывается полный комплект рабочей конструкторской документации, необходимой для изготовления и испытаний опытного образца (опытной партии) изделия, без присвоения литеры. По выпущенной документации изготавливается опытный образец (опытная партия) и проводятся предварительные испытания (ПИ) образца (партии) для определения его соответствия требованиям ТТЗ и предъявления на приемочные (государственные испытания). По результатам ПИ проводится корректировка КД с присвоением документации литеры «О», производится доработка образца (партии) в соответствии с откорректированной КД и проводятся приемочные испытания. По результатам приемочных испытаний (в случае их положительного завершения) вновь производят корректировку КД с присвоением ей литеры «О1».
Для изделий, изготавливаемых по заказу Министерства обороны, при необходимости, допускается повторное изготовление и испытания опытного образца (партии) по документации с литерой «О1» с последующей корректировкой КД по результатам испытаний и присвоением КД литеры «О2».
РРКД серийного производства. На этом подэтапе производится изготовление на заводе-изготовителе установочной серии по документации с литерой «О1» или «О2» и ее испытания. По результатам изготовления и испытаний установочной серии производится корректировка КД и ей присваивается литера «А».
Для изделий, изготавливаемых по заказу Министерства обороны, могут быть предусмотрены изготовление по документации с литерой «А» и испытания головной (контрольной) серии и соответствующая корректировка КД по результатам изготовления и испытаний с присвоением им литеры «Б».
Последний подэтап проводит не разработчик, а предприятие-изготовитель.
Полный цикл разработки РЭС для сложных образцов вооружения и военной техники может составлять от 8 до 15 лет.