Задачи и этапы проектирования

Основы проектирования САУ ЛА.

По степени новизны проектируемой системы различают следующие типичные задачи проектирования:

частичная модернизация существующей системы — изменение ее параметров (а иногда и структуры), вызывающее сравнитель­но небольшое улучшение одного или нескольких показателей ка­чества;

существенная модернизация — изменение параметров и струк­туры системы, вызывающее значительное улучшение одного или нескольких основных показателей качества;

создание новой системы, основанной на новых принципах дей­ствия или предназначенной реше­ния новых задач.

Различают два подхода к проектированию САУ ЛА (как системы): «снизу вверх» (восходящее проектирование) и «сверху вниз» (нисходящее проектирование).

В первом случае проектирование начинается с подсистем, решающих главные задачи по преобразованию информации. В качестве такой подсистемы обычно рассматривают подсистему ФЭ (электрическую принципиальную схему). Проектирование остальных подсистем и системы в целом ведется начиная с модулей, находящихся в нижней части «иерархического дерева».

При нисходящем проектировании система строится пу­тем перехода от наиболее общих абстрактных представлений к реализации аппаратного и программного обеспечения (т.е. решение задач более высоких иерархических уровней предшествует решению задач нижних уровней). В таких случаях пытаются установить самые общие принципы построе­ния системы, а далее начинают заниматься их реализацией, развивая эти принципы в ходе разработки и связывая их с другими принципами и подходами.

При каждом из рассмотренных подходов приходится неоднократно возвращаться назад (например, если окажется, что полученные экономические и конст­руктивно-технологические показатели системы не обеспечивают выполнения поставленных перед нею задач), корректируя предыдущие решения, т.е. применяют рациональное сочетание методов как «снизу вверх», так и «сверху вниз» до получения нужного решения последовательным приближением. Поэтому процесс проектирования является не только многоэтапным, но и много­кратно корректируемым по мере его выполнения.

Проектирование электронных систем по принципу «снизу вверх» в большей степени применялось на ранних стадиях развития электронной техники. Каждое новое устройство, как правило, было оригинальным и строилось на универсальных дискретных компонентах (резисторах, транзисторах и т.д.). Развитие микроэлектроники (освоение ИС, БИС, СБИС), появление типовых архитектурных решений для САУ ЛА различных типов, а также ужесточение требований к срокам и стоимости их проектирования и изготовления, привели к тому, что основным в настоящее время считается нисходящее проектирование. Поэтому дальнейшее рассмотрение в большей степени относится к этому принципу.

С точки зрения решаемых задач иногда выделяют внешние и внутреннее проектирование. Внешнее проектирование включает в себя определение технических и других требований к разрабатываемой системе. Внутреннее проектирование определяет технико-экономические способы реализации этих требований и состоит из следующих этапов:

- системное (или архитектурное) проектирование;

- схемотехническое (или логическое) проектирование;

- конструкторское (или техническое) проектирование.

Системное проектирование включает в себя выбор архитектуры проектируемой системы (совокупности составных частей, устройств, блоков, их входов и выходов, связей между блоками), а также проверку правильности взаимодействия выбранных блоков между собой и с внешней средой в различных режимах его работы. Критерииоптимальности архитектуры электронной системы могут быть весьма раз­ными и зависят от ее типа и области применения САУ ЛА (ЭВМ, радиолокационные системы и т.д.).

Логическое проектирование предусматривает разработку схем системы в целом и ее составных частей (устройств, блоков и т.д.), с той или иной степенью подробности описывающих их структуру. При этом выбирают элементную базу иоптимизируют структуру и параметры подсистем. Конечным результатом логического проектирования является разработка функциональных, электрических принципиальных и др. схем. Одними из задач этого этапа являются также обо­снование методики проведения испытаний, выбор состава измери­тельных средств и разработка нестандартной контрольно-изме­рительной аппаратуры.

При техническом проектировании (конструировании) выбирается структура пространственных, энерге­тических и временных взаимосвязей частей конструкции, связей с окружающей средой и объектами, производится компоновка функциональных элементов в модули, их размещение в несущих конструкциях, трассировка печатных плат, определяются материалы и виды обработки, устанавливаются количественные нормы (для связей, материалов и обработок), по которым можно изготовить изделие, соответствующее заданным требованиям.

Взаимосвязи в конструкциях САУ ЛА могут иметь различную при­роду, чаще всего электрическую, оптическую, тепловую и механи­ческую.

Конечным итогом процесса конструирования является комплект КД, отображающий всю со­вокупность задаваемых норм на вновь разрабатываемое изделие.