
- •Кафедра «Персональной Электроники»
- •Планы лекций:
- •Тексты лекций.
- •Содержание
- •Глава 1. Введение. Основные положения .
- •Цель, задачи и особенности курса.
- •Основные понятия дисциплины.
- •План изучения курса.
- •Контрольные вопросы.
- •Глава 2. Факторы, определяющие построение рэс.
- •2.1. Требования и принципы методологии проектирования рэс.
- •2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.1. Понятие технической системы.
- •2.2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.2.1. Принципы, элементы и отношения в рэс.
- •2.2.2.2. Классификация частей (подсистем) рэс.
- •2.2.2.3. Особенности проектирования конструкций рэс.
- •2.3. Проектирование и конструирование рэс.
- •2.3.1.1. Представления о понятии "проектирование".
- •2.3.1.2. Синтез, анализ и принятие решений.
- •2.3.2. Уровни сложности проектных задач.
- •2.3.3. Этапы жизни рэс.
- •2.3.4. Факторы, влияющие на жизнь рэс.
- •2.3.5. Уточнение представлений о проектировании и конструировании рэс.
- •2.4. Развитие конструкций и процессов конструирования рэс.
- •2.4.1. Этапы развития рэ.
- •2.4.1.1. Начальные этапы развития рэ.
- •2.4.1.2. Функционально-узловой метод проектирования рэс.
- •2.4.2. Противоречия развития рэ.
- •2.4.3. Современное состояние рэ и конструирования.
- •2.4.3.1. Иерархия конструкций.
- •2.4.3.2. Роль микроэлектроники и стандартизации
- •Контрольные вопросы к главе 2.
- •Глава 3. Системные факторы построения рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 3.
- •Глава 4. Факторы окружающей среды.
- •Глава 5. Факторы взаимодействия "человек-машина".
- •5.1. Человек - оператор и рэс.
- •5.1.1. Система "Человек - машина"
- •5.1.2. Оператор как "приемник", "ретранслятор" и "анализатор" информации.
- •5.1.3. Повышение надежности работы ч-о.
- •5.2. Формирование и прием сигналов управления.
- •5.2.1. Факторы, учитываемые при конструировании органов управления.
- •5.2.2. Закономерности зрительного восприятия информации.
- •5.3. Эргономическая отработка конструкции.
- •5.3.1. Общие положения.
- •5.3.2. Этапы эргономической отработки конструкции.
- •5.3.3. Оценка результатов принятых решений.
- •5.4. Отражение в тз факторов системы "Человек-машина".
- •Контрольные вопросы по главе 5.
- •Глава 6. Унификация конструкций и компоновка рэс.
- •Глава7. Механические характеристики конструкций рэс
- •Глава 8. Тепловые характеристики конструкций рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 8.
- •Глава 9. Электромагнитная совместимость и помехоустойчивость рэс.
- •Глава 10. Влагозащита и герметизация рэс.
- •Глава 11. Радиационная стойкость рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 11.
- •Литература
2.3.4. Факторы, влияющие на жизнь рэс.
Ранее мы рассматривали два наших объекта изучения - конструкцию РЭС и процесс конструирования, без учета "внешних" связей. Реально на всех этапах жизни оба названных объекта подвергаются влиянию многих факторов, результаты которых необходимо учитывать для правильной оценки эффективности Э жизни РЭС.
Начнем с рассмотрения этапа проектирования РЭС. (рис. 2.24.) Факторы, влияющие на процесс проектирования и его результаты, могут быть классифицированы по следующим категориям:
1) Определяемые требованиями конкретного РЭС, который должен быть создан. Например, процесс проектирования РЭС миллиметрового диапазона резко отличается от проектирования РЭС, построенного на основе обработки сигналов других диапазонов волн.
Рис. 2.24. Факторы, влияющие на проектирование РЭС.
2) Требования и ограничения, налагаемые на процесс, условно говоря,
обществом. Например, ограничения по срокам разработки изделия.
Метод (или совокупность методов) и средства, с помощью которых осуществляется процесс проектирования. Например, различные методы расчета теплового режима РЭС требуют различных совокупностей исходных данных, различных временных затрат и т.д.
Особенности использования средств (систем) автоматизации проектирования (САПР). К ним относятся программные, языковые, технические, организационные средства. Например, неверно выбранные комплексы программ для решения задач трассировки печатных плат могут значительно ухудшить результат.
Группа факторов, связанная с участием человека в процессе проектирования РЭС. Например, отсутствие необходимых знаний у некоторых выпускников вузов - конструкторов РЭС резко снижает качество РЭС из-за ошибок в разработке.
На рис. 2.24. присутствует и еще целая группа факторов, скрытая под термином "знание о проектировании". Понимается под этим то обстоятельство, что наука "конструирование РЭС" и "проектирование" в целом только развивается и многое еще не вполне ясно сегодня. Так что наши знания или незнания о проектировании, естественно, налагают определенные условия и ограничения на процесс проектирования РЭС.
Следует отметить одно очень важное обстоятельство: все указанные на рис. 2.24. группы факторов взаимодействуют друг с другом. Например, участие человека в процессе проектирования определяет не только свойства полученного РЭС, но и выбранный метод решения, средства автоматизации и т.д.
А зачем все это нужно? Что дает подобное рассмотрение? Систематизация и классификация факторов нужны для того, чтобы наиболее эффективно организовать процесс проектирования при определенном уровне знаний о нем, за счет учета влияния на результат комплекса указанных выше факторов. В противном случае эффективность проектных работ будет низкая, что подтверждается практикой разработки различных РЭС.
Рассмотрим теперь этап эксплуатации РЭС с принятых ранее системных позиций.
Рис. 2.25. Факторы, влияющие на РЭС при эксплуатации.
Эффект от эксплуатации РЭС определяется многими факторами, которые условно разделены на следующие группы (рис. 2.25.):
В первую очередь результат определяется непосредственно свойствами самого РЭС - чем лучше аппарат, чем больше от РЭС можно получить, тем эффективные этап эксплуатации.
Влияние окружающей РЭС среды - например, климатические факторы существенно определяют результат эксплуатации.
Условия объекта установки РЭС - вибрации и удары танка существенно влияют на РЭС в танке.
Обычно РЭС является частью более сложной РТС, которая накладывает свои условия на процесс эксплуатации РЭС. Например, наличие паразитных электромагнитных связей (помех) в процессе эксплуатации. РЭС во многом определяются РТС, а помехи, в свою очередь, определяют эффективность применения РЭС.
Качества оператора (человека), работающего с РЭС - неумелая настройка сложного РЭС человеком заметно ухудшает возможности РЭС при работе.
Перечисленные группы факторов довольно очевидны. Но не следует забывать и о том, что объекты на рис. 2.25. еще взаимно связаны друг с другом. Действительно, человек подвергается влиянию окружающей среды ("душно и жарко"). Это приводит к изменению его профессиональных качеств оператора РЭС. Также на него может влиять и объект установки, например, повышенные механические воздействия при полете на самолете. А человек, в свою очередь, меняет режим функционирования того же объекта или РТС.
Следует заметить, что не все связи из множества указанных на рис. 2.25. одинаково важны. В первую очередь необходимо учитывать прямые связи, т.е. те, что определяют поведение РЭС в процессе эксплуатации, а именно R1, R2, R3, R4 .
Таким образом, для повышения эффективности эксплуатации РЭС необходимо помнить о системном характере задачи. Причем, в первую очередь, необходимо учесть прямые связи - влияние на РЭС ряда указанных объектов.
Итак, еще одним из примеров реализации системного подхода к конструированию РЭС является комплексное, всестороннее рассмотрение этапов жизни РЭС.
Существуют другие способы классификации факторов, влияющих на процесс проектирования и определяющих результат. Но в большинстве случаев все-таки речь идет о следующих группах факторов:
системные; т.е. такие, которые определяются тем обстоятельством, что РЭС является частью более сложной технической системы;
окружающая среда; т.е. факторы, характеризующие среду существования РЭС;
человеческие; т.е. такие факторы, которые требуется рассматривать из-за участия человека на отдельных этапах жизни РЭС;
средства и методы; т.е. то, что характеризует инструментарий и теорию проектирования РЭС.