Методы проектирования. В процессе проектирования используются математические, экспериментальные и эвристические методы

В процессе проектирования используются математические, экспериментальные и эвристические методы.

Математические методы лежат в основе решения задач анализа (математическое моделирование) и синтеза (автоматизированное проектирование электронных структур). Математическое моделирование при­меняют в основном на системотехническом уровне, а автоматизированное проектирование — при конструировании и разработ­ке технологии изготовления, в меньшей степени — на схемотехни­ческом уровне (главным образом для разработки интегральных микросхем, цифровых и СВЧ устройств) и в еще меньшей — на системотехническом уровне.

Математические методы, включая расчеты на ЭВМ, математи­ческое моделирование и автоматизированное проектирование, яв­ляются весьма мощным инструментом проектирования. Однако они предполагают наличие вполне определенного математическо­го описания, которое, во-первых, требует экспериментальной про­верки и во-вторых, существует далеко не на всех этапах проектирования. Для выбора и обоснования математического описания, а также для решения ряда других важных задач проектирования требуется эвристическая деятельность коллектива разработчиков, т. е. творческая деятельность, не поддающаяся математической формализации. Таким образом, математические исследования дол­жны дополняться экспериментальными исследованиями и эвристи­ческой деятельностью разработчиков.

Различают следующие основные виды экспериментальных ис­следований: полунатурное моделирование, лабораторные исследо­вания, полевые испытания, летные испытания, пробные пуски, ис­пытания в эксплуатации.

Для ракетных и космических САУ ЛА применяют все вышеназванные виды исследований и испытаний, для аппаратуры другого назначения некоторые виды испытаний могут отсутствовать.

Полунатурное моделирование отличается от математического, лишь тем, что часть звеньев включают в состав модели в виде натурных макетов, а не моделируют на ЭВМ. Под лабораторными исследованиями понимают исследования натурных макетов, про­водимые в лабораториях, причем обычно реальные источники внешних воздействий заменяют имитаторами. Сказанное означает, что как полу­натурное моделирование, так и лабораторные исследования явля­ются не чисто экспериментальными, а экспериментально-теорети­ческими.

Полевые и летные испытания более приближены к реальным условиям эксплуатации. Полностью экспериментальными можно считать лишь ис­пытания, проводимые в процессе эксплу­атации (при пробных пусках).

Эвристический подход в процессе проектирования применяется при решении следующих задач:

— выбор и формулировка цели проектирования;

— выбор физических принципов действия системы;

— обоснование математических моделей системы, полезных и мешающих воздействий;

— выбор методов математического и экспериментального иссле­дования;

— выбор элементной базы (при отсутствии жестких ограниче­ний);

— трактовка результатов исследования и принятие окончатель­ных решений.

Эвристическая деятельность опирается на имеющийся опыт в разработке подобных систем или решений подобных задач и на результаты теоретических и экспериментальных исследова­ний, проводимых в процессе проектирования. Основой повышения эффективности эвристичес­ких решений является системный подход к проектированию.