® Научно образовательный центр


Модель применения оружия. Модель применения оружия предназначена для имитации процессов подрыва цели. Модель рассчитывает алгоритм действий НПА для закладки заряда возле заранее обнаруженной мины для



страница11/24
Дата12.11.2016
Размер6.01 Mb.
Просмотров5342
Скачиваний1
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   24

Модель применения оружия. Модель применения оружия предназначена для имитации процессов подрыва цели. Модель рассчитывает алгоритм действий НПА для закладки заряда возле заранее обнаруженной мины для её подрыва.

Модели внешней обстановки. Предназначены для имитации действий сил и средств, не входящих в состав комплекса (как собственные, так и противника). К моделям внешней обстановки относятся: надводные корабли, летательные аппараты и минное оружие.



ПРОЦЕСС РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ОПЕРАТОРОВ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМЫХ НЕОБИТАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ
Клименко Т.С.

(ОАО «ЦНИИ «Курс»)
Training system for drill of remotely operated vehicles (ROVs) personnel software engineering. Klimenko T.S.

In this report software engineering of training system for drill of remotely operated vehicles (ROVs) personnel is described.


Телеуправляемый необитаемый подводный аппарат (ТНПА) (англ. Remotely operated underwater vehicle (ROV)) – это необитаемый подводный аппарат, управляемый оператором или группой операторов (экипажем) с борта судна-носителя, связанный с этим судном кабелем, через который на аппарат поступают сигналы управления и электропитание, а обратно передаются полученные данные и информация о состоянии аппарата.

ТНПА применяются для решения широкого круга задач:



  • Поисковых,

  • Инспекционных

  • Осмотровых;

  • Выполнения легких механических работ в толще воды;

  • Проведения измерений параметров водной среды;

  • Выполнения широкого круга подводно-технических работ:

    • аварийно-спасательных,

    • инженерно-строительных,

    • ремонтных [1].

Заметной тенденцией последнего времени является повышение сложности технологических операций, выполняемых с помощью ТНПА, что влечет за собой повышение объемов обрабатываемой информации, психологических нагрузок операторов, частое возникновение сбоев в работе оборудования. Все это указывает на необходимость разработки и усовершенствования технических средств подготовки операторов.

Невозможность проведения обучения на реальных эксплуатируемых аппаратах обуславливается рисками возможных аварий или потери дорогостоящих аппаратов. Поэтому начальную подготовку операторов НПА следует проводить на специально разработанных учебно-тренировочных комплексах (УТК).

В ОАО «ЦНИИ «Курс» разработан тренажер (учебно-тренировочный комплекс) для подготовки операторов по управлению ТНПА.

УТК применяется для проведения занятий и тренировок операторов ТНПА с целью поддержания и повышения их профессионального мастерства при выполнении следующих работ:



  • осмотр трубопроводов и кабельных линий;

  • работы на нефтяных и газовых промыслах;

  • установка гидроакустических маркеров и подъем предметов, захваченных манипулятором;

  • выполнение поисковых (допоисковых) и обследовательских работ в прибрежных морских или внутренних водах;

  • поддержка подводно-технических работ, выполняемых водолазами;

  • обеспечение безопасности акваторий портов;

  • исследование корпусов кораблей.

Важнейшей составляющей УТК для подготовки операторов ТНПА является программное обеспечение.

Разработка программного обеспечения - это род деятельности и процесс, направленный на создание и поддержание работоспособности, качества и надежности программного обеспечения, используя технологии, методологию и практики из информатики, управления проектами, математики, инженерии и других областей знания.



Стандартом [2] предусматриваются следующие стадии разработки программного обеспечения:

  1. Техническое задание (обоснование необходимости разработки, научно-исследовательские работы, разработка и утверждение технического задания);

  2. Эскизный проект (предварительная разработка структуры входных и выходных данных; уточнение методов решения задачи, разработка общего описания алгоритма решения задачи, разработка технико-экономического обоснования, согласование и утверждение эскизного проекта);

  3. Технический проект (уточнение структуры входных и выходных данных, разработка алгоритма решения задачи, определение формы представления входных и выходных данных, разработка структуры программы, окончательное определение конфигурации технических средств, согласование и утверждение технического проекта);

  4. Рабочий проект (программирование и отладка программы, разработка программных документов, испытания программы);

  5. Внедрение.

На первой стадии разработки программного обеспечения проведен анализ современного состояния на рынке тренажеров ТНПА: анализ существующих российских и зарубежных аналогов помог выявить принципиальные недостатки существующих в настоящий момент подобных учебно-тренировочных комплексов и показал необходимость проведения работы. Разработано техническое задание на создание учебно-тренировочного комплекса для подготовки специалистов по действиям в особо сложных условиях с использованием телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов.

На второй стадии были проведены анализ предметной области и анализ требований, по результатам которых:

  1. на языке UML с использованием Case-средства Enterprise Architect построена модель предметной области УТК;

  2. разработана концепция и определен общий алгоритм работы УТК;

  3. определена предварительная структура входных и выходных данных УТК;

  4. разработано технико-экономическое обоснование.

На третьей стадии разработки также с применением Case-средства Enterprise Architect:

  1. разработана структура программного обеспечения тренажера на основе результатов анализа модели предметной области;

Программное обеспечение тренажера логически разделено на четыре блока:

  • программное обеспечение пульта инструктора;

  • программное обеспечение пульта оператора ТНПА;

  • программное обеспечение пульта оператора манипулятора;

  • программное обеспечение пульта гидроакустика.

  1. построены структурные схемы каждого блока.

  2. разработаны модели поведения каждого блока в отдельности и УТК в целом;

  3. разработан проект интерфейса УТК с применением стандартных офисных программ.

Результатом четвертой стадии разработки является собственно разработанное программное обеспечение тренажера. Помимо собственно программирования, на данной стадии разработаны программные документы, проведены испытания.

Применение такого подхода к разработке программного обеспечения учебно-тренировочного комплекса для подготовки операторов телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов позволил:



  • заранее четко спланировать сроки и стоимость разработки;

  • упорядоченно справляться со сложностями, возникающими в процессе разработки;

  • легко отслеживать ход и проводить мониторинг состояния разработки.

Применение Case-средств на всех этапах разработки:

  • существенно сократило время, затраченное на анализ требований к учебно-тренировочному комплексу;

  • упростило представление разработчикам результатов анализа требований и предметной области;

  • сократило количество ошибок, возникающих в процессе проектирования и разработки, по сравнению с проектами, в которых не использовались Case-средства, что так же позволило избежать повторного выполнения схожих операций и, тем самым, значительно уменьшило время, затрачиваемое на разработку;

  • значительно сократило время, затрачиваемое на разработку программной документации.


Комплекс средств моделирования для отработки взаимодействия корабельного радиоэлектронного оборудования
Милованов М.А., Илларионов А.В.

(ОАО «ЦНИИ «Курс»)
Complex modeling tools for work through of interaction of shipboard electronic equipment, Milovanov M.

In the article the technology of creation of complex of simulation modeling of shipboard equipment at all stages of the life cycle of the ship which would increase the validity of decisions taken during the design of the sample, and also reduce volume of the demanded ensuring of tests, terms and cost of carrying out tests is offered.


Современный корабль представляет чрезвычайно сложную систему, состоящую из множества взаимосвязанных элементов. Необходимость удовлетворения значительного числа зачастую противоречивых требований, связанных со спецификой военно-морской деятельности, определяет сложность конструкции и насыщенность корабля различного рода механизмами и оборудованием. Продолжительный период (20-30 лет и более), а также сложные условия эксплуатации, связанные с возможностью возникновения повреждений и аварий, предопределяют необходимость проведения многократных ремонтов и модернизаций, что ведёт к непрерывному удорожанию всех этапов жизненного цикла корабля начиная с предпроектных исследований и заканчивая утилизацией.

По мере развития передовых информационных технологий все большая доля стоимости перспективных кораблей будет приходиться на системы и средства обнаружения, управления, поражения и обеспечения необходимого уровня боевых свойств кораблей.

Вопросы отработки взаимодействия корабельного оборудования на всех стадиях жизненного цикла корабля возникают постоянно в ходе проектирования, при появлении новых образцов техники, при ремонтах и модернизации кораблей. Это связано с тем, что сегодня никто не может дать ответа на вопрос о том, как новый образец будет взаимодействовать с существующими, и как это повлияет на эффективность корабля. Узнать ответ на вопрос можно, установив образец на корабль. Однако это требует времени и финансовых ресурсов. Существенно проще использовать для этих целей имитационные комплексы.

Имитационные модели и имитаторы совместно со средой моделирования и программно-аппаратным обеспечением образуют комплекс средств моделирования.

Основа комплекса средств моделирования для отработки взаимодействия корабельного радиоэлектронного оборудования (РЭО) – имитационные модели, копирующие поведение образцов РЭО при их функционировании в процессе эксплуатации. Практически, эти модели можно причислить к разряду полунатурных, поскольку программное обеспечение образцов РЭО и информационные пакеты обмена предполагаются «натуральными», а среда их функционирования (так называемая «обвязка») описывается математическими моделями.

Назначением комплекса средств моделирования для отработки взаимодействия корабельного РЭО (далее КСМ РЭО) является обеспечение информационно-аналитического сопровождения всех этапов создания корабля с использованием имитационного моделирования функционирования РЭО корабля.

В соответствии с назначением КСМ РЭО обеспечивает:

- поддержку принятия решений, выполнение расчётов и выработку рекомендаций по совершенствованию свойств корабля;

- повышение достоверности результатов испытаний и обоснованности технических решений, принимаемых на стадии создания корабля;

- задание, анализ и отображение внешней обстановки и прогнозирование её развития;

- имитационное моделирование;

- выполнение расчётов и выработка рекомендаций по работе радиоэлектронного оборудования;

- оценка эффективности корабля, в том числе при его действиях в составе соединения, в обоснование принимаемых технических решений при его проектировании, в том числе с целью выбора оптимального варианта состава;

- проверка соответствия технических параметров, получаемых на различных этапах проектирования корабля и в период его постройки, требованиям ТТЗ;

- поддержка процессов отработки, испытаний образцов радиоэлектронного оборудования и технических средств корабля, включая совместное функционирование этих образцов и средств;

Назначение комплекса определяет следующие функциональные требования к опытному образцу КСМ РЭО:

- адаптации под конкретные проекты кораблей;

- учета комплексного использования РЭО в интересах различных задач корабля;

- учета вероятностно-временных характеристик каналов связи и передачи данных, структуры протоколов сопряжения и циклограмм обмена данными;

- возможности проверки частных протоколов сопряжения и определения оценочных характеристик совместного функционирования образцов РЭО;

- разработки сквозных протоколов информационно-логического сопряжения РЭО в составе контуров управления, вероятностно-временных характеристик их взаимодействия и др.

Принцип работы КИС РЭО основан на моделировании поведения различных систем корабля с различным уровнем детализации в соответствии с поставленной задачей. По сути, КИС РЭО – это виртуальный конструктор, внутри которого разыгрывается сценарий действий. Объектно-ориентированный подход позволяет задавать в широких пределах и с разной степенью детализации параметры среды, свойства технических объектов, и т. д. Принципиально различаются два уровня детализации. Первый поддерживает моделирование свойств корабля, вплоть до узлов и агрегатов. Второй – моделирует применение сил в составе соединений, где оборудования корабля присутствует как набор определенных свойств данного объекта.

В результате применения моделирующего комплекса обеспечивается повышение обоснованности решений, принимаемых на этапах проектирования образца, а также сокращение объёмов требуемого обеспечения испытаний, сроков и стоимости проведения испытаний.

В создан аппаратно-программный комплекс и проведены экспериментальные исследования и испытания отдельных составляющих и КМС РЭО.



МЕТОДЫ ТЕСТИРОВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ
Атлин Н.М., Суслова О.Е., Турецкий А.В.

(ФГБОУ ВПО ВГТУ)
Test methods radio electronic modules. Atlin N.M., Suslova O.E, Turetsky A.V.

We consider methods for testing of electronic modules for operation. Given automated visual methods, in-circuit, functional testing and peripherals.


Проблема тестирования радиоэлектронных модулей. С увеличением функциональной сложности радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) растут проблемы повышения ее надежности. Функциональный контроль и тестирование РЭА – неотъемлемые этапы производства. От их качества зависит надежность работы и удобство эксплуатации устройства.

Методики тестирования, которые применяются непосредственно в процессе производства, на практике показывают лучшие результаты. Они позволяют оперативно получить информацию и определить конкретные этапы, на которых появляются проблемы. Благодаря этому можно внести корректировки в производственный процесс еще до окончательной сборки устройства.

Тестирование устройства и его отдельных частей в процессе производства можно реализовать на базе следующих методик и технологий:

- визуальный автоматизированный контроль (АОI,АХI);

- внутрисхемное тестирование (IСТ/РIСТ);

- периферийное/граничное сканирование;

- функциональное тестирование (FСТ).

Рассмотрим эти методики тестирования более подробно, начиная с анализа функциональности собранных или частично собранных устройств и заканчивая особенностями внутрисхемного тестирования печатных плат.

Функциональное тестирование (FСТ) - тестирование собранных или частично собранных устройств на выполнение заданной функциональности и на соответствие параметрам, которые заложены в спецификации на прибор.

Функциональное тестирование может проводиться как в ручном, так и в автоматическом режиме. Эта методика способна охватить практически всю функциональность устройства за рекордно короткие сроки. Однако без разработки тестового программного обеспечения и изготовления специальной оснастки тут не обойтись.

Тестирование можно разделить на проверку основных частей устройства (процессора, памяти, прочих модулей) и проверку периферийных интерфейсов. Для тестирования процессорной части создается специальная программа, которая в автоматическом режиме задает особые параметры работы, проводит инициализацию всех микросхем устройства, опрашивает их и на основе полученных результатов делает вывод о работоспособности. После проверки основных частей проводится последовательное включение рабочего режима для каждой составной части устройства и проверка ее функционала.

К достоинствам функционального тестирования можно отнести возможность конечной прошивки, проверку и обновление версий ПО модулей системы, выдачу персональных данных устройству при использовании высокоуровневых протоколов и скоростных интерфейсов.

Основные недостатки этого способа проверки устройств - это необходимость изготовления специализированной оснастки и написание программного обеспечения. Функциональное тестирование, в отличие от периферийного сканирования, не дает точного указания на дефектные цепи и выводы компонентов.

Периферийное сканирование — тестирование с помощью JТАG. При JTAG-тестировании электронных устройств требуется предварительная подготовка схемы изделия. Как минимум это использование компонентов, поддерживающих стандарт IЕЕE 1149., правильное соединение этих компонентов, вывод JТАG-портов на внешние контакты или разъемы.

В последнее время в связи с большим распространением стандарта JТАG и, соответственно, микросхем с его поддержкой метод периферийного сканирования становится все более доступным.

Производители микросхем сопровождают свои продукты ВSDL-файлами, в которых содержится информация об архитектуре регистров периферийного сканирования. Современные программные средства для JТАG-тестирования позволяют автоматизировать процесс, используя данные схематики из САПР. Все это упрощает подготовку и использование JТАG -тестирования.

JTAG-тестирование позволяет выявить дефекты паяльного соединения в выводах цифровых микросхем с разными типами корпусов, включая ВGА, замыкания, обрывы, а также нерабочие микросхемы с цифровыми интерфейсами. Очень важно выявить все эти дефекты, так как если непроверенная плата переходит на этап программирования, могут возникнуть проблемы с запуском памяти и периферии. При этом будет сложно установить, в чем причина неполадок: в неверных настройках ПО или дефекте монтажа. JТАG-тестирование позволяет предупредить эту проблему.

Однако у JТАG-тестирования есть свои недостатки:

- невысокая производительность по сравнению с функциональным тестированием;

- метод предназначен для тестирования цифровой электроники, соответственно, исключаются аналоговые части устройства;

- JТАG-тестирование проверяет только целостность связей, но не их качество;

- невозможно обнаружить дефекты монтажа, связанные с цифровыми или аналоговыми элементами, которые не имеют JТАG-поддержки, недоступна также диагностика дефектов связей между ними;

- невозможно выполнить функциональные тесты или тесты, направленные на обнаружение неисправностей, которые являются той или иной функцией времени;

- невозможно выполнить тесты, направленные на обнаружение таких дефектов шин данных, как дрожание фазы, паразитные связи, интерференция (тесты для шины РСI).

Но в то же время JТАG-тестирование обладает серьезным преимуществом: это глубокий анализ работоспособности микросхем и модулей для выборочной проверки электронных устройств в промышленной партии. JТАG- позволяет оптимизировать оборудование для полноценного тестирования либо сократить время на тестирование при комплексном подходе, когда оно используется совместно с другими методами. JTAG-тестирование позволяет контролировать качество монтажа и отбраковывать устройства еще до стадии функционального тестирования.

Внутрисхемное тестирование (IСТ/FIСТ) - проверка соединений и компонентов на печатной плате, анализ электрических параметров всей схемы либо отдельных ее участков.

Внутрисхемное тестирование - это технология проверки отдельных компонентов на плате или фрагментов схем с помощью специального оборудования (IСТ-станций) и оснастки (игольчатого адаптера). Благодаря этой методике тестирования можно анализировать отдельные компоненты и аналоговые части схем.

Условно внутрисхемное тестирование можно разделить на аналоговое и цифровое. При аналоговом внутрисхемном тестировании обычно проверяются следующие характеристики:

- наличие коротких замыканий и обрывов;

- номиналы дискретных компонентов (резисторов, конденсаторов, индуктивностей, дискретных полупроводниковых приборов);

- наличие и правильность установки микросхем.

Этот метод тестирования позволяет обнаружить большое количество дефектов сборки.

При цифровом внутрисхемном тестировании цифровые микросхемы проверяются на соответствие таблице истинности.

Поскольку эта технология основана на физическом контакте иголок с контактами тестируемых компонентов, возникает ряд трудностей при реализации этого подхода в тестировании.

Постоянная миниатюризация компонентов приводит, в том числе, к уменьшению физических размеров контактных площадок и перемещению их под корпус. Также в многослойных печатных платах значительное количество соединений реализовано во внутренних слоях. Все это приводит к необходимости вывода контактных площадок для IСТ-адаптера на одну из сторон платы, что в свою очередь вызывает увеличение ее габаритов и усложняет их трассировку, а зачастую, например в высокочастотных шинах, это невозможно в принципе.

Визуальный автоматизированный контроль (АОI,АХI) — это предварительная проверка качества. Она проходит на разных стадиях монтажа печатных плат для проверки мест невидимых глазу или стандартным оптическим системам.

При отсутствии АОИ на производстве оператору или наладчику сложно оперативно определить на каком этапе технологического процесса происходит сбой, который влечет за собой возникновение брака.

При выборе АОИ системы первостепенными факторами считают гибкость, скорость переналадки и возможность взаимодействия со всеми технологическими единицами процесса. Компания ViTechnology предлагает конвейерные АОИ с интеграцией новых технологий.

Рассмотрим некоторые новые решения в системах автоматической оптической инспекции.

Голова захвата, установленная на системе АОИ, напрямую влияет на качество и скорость инспекции печатного узла. Компания ViTechnology предлагает два типа голов захвата - Perform (черно-белая камера) и Spectro (цветная камера). Каждая из них имеет специальные телецентрические объективы, которые обеспечивают качественный обзор без теневых зон.



Селективная трехмерная технология. С помощью селективной трехмерной технологии можно обнаружить дефекты компланарности компонентов поверхностного монтажа, следовательно, она позволяет избавиться от многочисленных систем видеокамер. Эта опция дает возможность без увеличения времени цикла произвести точный контроль компланарности в микросхемах, проинспектировать разъемы и пассивные компоненты печатных плат. Такой структурированный подход, базирующийся на сканировании, дает высокий уровень эффективности даже при проверке зеркальных, деформированных поверхностей и BGA.

Технология I-Lite. Разработка технологии I-Lite является результатом оптического и механического моделирования, применяемого в широком диапазоне: от отдельных компонентов до готовых печатных плат. Инновационная система сбора информации сочетает в себе надежную цветную диодную подсветку с мультиугловым падением света с камерой высокого разрешения и высококачественными телецентрическими объективами. Для определения оптимальной длины волны диодов, используемых в инспекции поверхностного монтажа, был применен спектральный анализ. В результате выбора оптимизированной инспекции на дисплей оператора выводится цветное изображение. Улучшение качества изображения - основополагающее преимущество, так как I-Lite воспринимает дефекты, которые не может заметить человеческий глаз. Тем самым уменьшается количество брака и увеличивается процент годных плат.

Каталог: documents
documents -> Учёное звание
documents -> Публичный доклад. 2013 год Общая характеристика образовательного учреждения. Место расположения
documents -> «Значение использования икт в процессе развития дошкольников.»
documents -> Информации и коммуникации на подрастающее поколение. Научно исследовательская
documents -> 1 общая информация наименование дошкольного образовательного учреждения: мадоу «Детский сад комбинированного вида №49»
documents -> Образовательная программа «Гражданское население в противодействии распространению идеологии терроризма»


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   24


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал