2.2.2.3. Особенности проектирования конструкций рэс.

Следствием выбранного варианта реализации процесса проектирования последовательного проектирования подсистем - является возникновение самого этапа проектирования конструкций. Действительно, если под конструкций понимать некоторую материальную систему, то, строго говоря, конструирование РЭС (как процесс) есть проектирование только некоторых, вполне определенных, но различных для разных случаев частных подсистем {S_i}, jÎIÌJ, в отличие от проектирования РЭС, которое представляет собой проектирование полной системы S={S_s, R_s}. Т.е. конструирование РЭС, строго говоря, только один из этапов проектирования РЭС.

При конструировании РЭС наиболее часто требуется создать пространственную S_пр и механическую S_м подсистемы. Как уже говорилось, под пространственной подсистемой S_пр понимается совокупность геометрических отношений R_пр между элементами Г конструкции (элементами Г можно считать электрорадиоэлементы схемы, детали конструкции, соединительные цепи, разъемы и т.п.). Для описания пространственной подсистемы S_пр конструкции в практике используется совокупность конструкторских чертежей. Причем сам чертеж определяет, в основном, структуру q_пр, а конкретные размеры - значения конституэнт Е пространственного отношения элементов конструкции.

Р анее, было сказано, что под механической подсистемой S_м понимается множество силовых связей R_м между материальными элементами Г, а также между элементами Г и внешней средой.

Конструкция РЭС - это некоторая материальная пространственная система, состоящая из множества элементов, объединенных определенными связями для реализации радиотехнических функций. Конструкция РЭС - обычно объединение, совокупность двух подсистем сложной технической системы - РЭС ("узкое" понимание).

Таким образом под проектированием конструкции РЭС можно понимать проектирование только указанных двух частных подсистем S_пр и S_м. При этом конструктор должен учитывать взаимное влияние не только S_n и S_м , но и других частных подсистем {S_i}\ S_мU S_пр, точно так же, как это должны были делать проектировщики на других этапах. Однако указанное требование для конструктора более весомо, чем, к примеру, для схемотехника. И причина здесь - в особенности этапа проектирования конструкции РЭС.

Конструирование - весьма специфический этап процесса проектирования РЭС. Особенность заключается в том, что по окончании этапа появляется опытный образец и конструкторская документация, на основании которой можно изготовить любое число идентичных конструкций. Т.е. процесс проектирования должен был бы быть на этом закончен. Однако именно на этапе конструкторского проектирования приходится "платить" за расчленение единого процесса проектирования РЭС на ряд последовательных этапов (конструктор - "крайний" в череде разработчиков). Накопившиеся ошибки при проектировании всех частных подсистем S_i, отсутствие должного учета всех взаимодействий R_s воочию проявляются после конструкторского этапа. И, поскольку конструкторский этап является завершающим в ходе проектирования, перед конструктором ставится задача максимальной сложности - провести свой этап проектирования так, чтобы полностью учесть уже найденные к этому моменту времени частные подсистемы S_i', например, электромагнитную S_эм, а также не найденные к этому времени S_i'', например, тепловые S_T и паразитных S_n связей. Таким образом, сложность задачи проектирования проявилась на завершающем этапе - при проектировании конструкций РЭС.

Следствием сложности задачи является отсутствие формализованных методов ее решения. Кроме того, при проектировании одной частной подсистемы (что, в основном, и делается на других этапах проектирования) еще можно оценивать качество решения по одному свойству, определяемому именно этой подсистемой. При разработке ряда подсистем (что происходит на завершающем этапе проектирования) необходим учет многих свойств. Практически это означает возникновение противоречивых требований. Следовательно, в качестве критериев оценки различных вариантов решения, во-первых, должны быть использованы характеристики системы S, а не отдельных подсистем S₁,S₂,…, S_k, и, во-вторых, принципиально должно учитываться некоторое множество характеристик.

Свойства процесса проектирования конструкций РЭС можно классифицировать следующим образом:

1. Общее свойство проектирования технических систем: поскольку РЭС - это система, постольку завершить проектирование РЭС можно только после нахождения принципов, элементов, структуры и конституэнт объединяющих их отношений. Т.к. структуру отношений способен спроектировать только человек, значит при проектировании конструкций РЭС в общем случае необходимо творческое начало ("Учить проектированию - значит учить творчеству").

2. Специфические свойства проектирования РЭС: необходимо спроектировать не одну, а несколько различных по физической природе подсистем. Более того, поскольку подсистемы взаимодействуют, а одновременное проектирование множества взаимодействующих подсистем трудно выполнимо, используют последовательное проектирование подсистем с возвратом с целью уменьшения ошибок проектирования.

3. Специфическое свойство проектирования конструкций РЭС: необходим учет множества показателей (свойств) при проектировании, которые отражают наличие множества разрабатываемых подсистем,

К={К₁, К₂,…, К_m}

Завершая рассмотрение, укажем, что комплексный учет при проектировании множества различных по физической природе взаимодействующих явлений (тепловых, электромагнитных и т.д.), происходящих в РЭС, представляет собой одно из проявлений системного подхода к конструированию РЭС.

Подводя итог сказанному, еще раз подчеркнем основную особенность этапа проектирования конструкций РЭС, заключающуюся в системном характере задач этого этапа. Следствиями указанной особенности являются:

• сложность синтеза ряда взаимодействующих подсистем S_s при проектировании конструкций РЭС;

• необходимость оценки результатов проектирования по свойствам, характеризующим всю систему S в целом, а не отдельные подсистемы S₁,S₂,…, S_i, …, S_J;

• принципиальное требование оценки результатов S_k по множеству свойств.

Важным следствием является установление того факта, что проектирование конструкций РЭС, как любой системы, требует определение структуры и параметров системы. В настоящее время принято считать, что поиск структуры, в отличие от поиска параметров- сугубо творческое по характеру действие.

Завершая вводную часть, определим термины "конструирование" и конструкция" РЭС. Конструирование РЭС - это особый вид проектирования, когда объектом действия является конструкция РЭС.

Существует несколько определений понятие "конструкция". Общим в них является следующее. Конструкция- это множество материальных элементов, которые при объединении в единое целое за счет множества различных по своей физической природе связей между ними составляют РЭС.