МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ СОЗДАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИСПЫТАНИЯМИ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Трудности направления очередность и основа создания АСУ ИАТ

Основные системотехнические трудности создания АСУ ИАТ определяются:

• огромной размерностью (многомерностью) информационного пространства, которое должно моделировать и динамически адекватно отображать состояния соответствующих процессов, объектов и связей;
• отсутствием отечественных стандартизированных методологий и технологий, являющихся до настоящего времени чрезвычайно актуальными направлениями научных исследований и опытно-конструкторских работ;
• априорной неопределенностью и последующей итерационной конкретизацией (уточнением и развитием) содержательного описания ЕИП предметной области «Разработка и испытания ОАТ».

Анализ состояния проблемы создания АСУ ИАТ позволил сделать следующие выводы:

• разработку функциональных подсистем целесообразно осуществлять на основе существующего опыта и содержания регламентированной документации успешно завершенных испытаний ОАТ;
• первоочередные усилия должны быть направлены на создание функциональных подсистем управления летными испытаниями, так как данный вид испытаний является одним из наиболее сложных:
• по организации и управлению,
• по использованию технических измерительных и вспомогательных средств и систем,
• по составу успешно апробированных методов, моделей и алгоритмов проведенных летных экспериментов и оценке их результатов,
• по составу и квалификации участвующих в испытаниях должностных лиц;
• в качестве ключевой проблемы необходимо рассматривать разработку АСУ летных экспериментов (ЛЭ), так как именно эксперименты определяют основное содержание летных испытаний ОАТ;
• разработку функциональных подсистем целесообразно осуществлять при условии применения единой методологии и технологических стандартов.

Концептуальный проект АС должен быть в значительной степени консервативным (устойчивым во времени, редко изменяемым) и инвариантным по отношению к быстрой эволюции технических средств автоматизации и их общего программного обеспечения. Необходимо отметить, что активные зарубежные исследования последних лет в данном направлении уже воплощены в ряде технологических решений.

Модель формирования и применения СБД для АСУ лётными экспериментами.

В общем виде систему управления летными экспериментами и место в ней СБД можно представить схемой (рис. 3), связывающей объект управления (организационно-техническая система, реализующая эксперимент) и орган управления (лица, осуществляющие мониторинг и оценку хода эксперимента) процессами сбора, накопления, обработки данных и выработки управляющих воздействий.

Здесь XX(tt) – вектор состояния объекта управления в каждый момент времени. Орган управления получает информацию о значениях элементов XX(tt) в виде значений вектора измерения YY(tt) = GG(XX(tt)). Векторы XX и YY в общем случае имеют разную размерность. На основе поступающей информации YY(tt) орган управления осуществляет оценку значений элементов вектора XX(tt) и формирует управляющие воздействия в виде вектора управления экспериментом

UU(tt) = LL(XX(tt)). Кроме управляющего воздействия на ход эксперимента действуют внешние силы (погодные условия, вынужденные маневры ЛА и различные помехи обстановки), описываемые вектором возмущения внешней среды WW(tt).

Рисунок 1. Схема формирования и применения СБД в ходе обработки данных ЛЭ

Состояние объекта управления в любой момент времени t > t' характеризуется и может быть описано (но это не всегда возможно) с помощью системы уравнений связи:

XX(t) = F(XX(t'), WW(t', t), U(t')),

а фиксируемые значения вектора измерения, зависящие от значений XX(t) и помех q(t), дей ствующих на ТСИ, можно записать в виде

Y(t) = G(XX(t), q(t)).

Вычисляемые оценки значений вектора XX(t) используются органом управления для формирования управляющих воздействий U(t''), t'' > t, изменяющих ход выполнения летного эксперимента.

СБД обеспечивает орган управления актуальными данными, соответствующими конкретным моментам времени, о состоянии процессов, оценках хода и результатов ЛЭ, создавая необходимую развивающую среду для управления ими и испытаниями ОАТ в целом. Основой разработки подсистем АСУ ИАТ являются процессы концептуального проектирования соответствующих СБД [7], эффективность реализации которых в основном и определяет уровень успешности и способности к развитию создаваемых систем.

Заключение

Представленные выводы и предложения могут быть использованы при формировании направлений научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, обеспечивающих ускоренную разработку АСУ ИАТ на базе концептуальных моделей СБД ее подсистем.