Введение к работе
Актуальность проблемы. Проектирование размещения и структуры ггутов БКС ЛА относится к числу сложных и трудоемких этапов проектно-конструкторских работ <ПКР>, якеюсіх налболее низкий уровень автоматизации.
В ходе структурно-пространственного (геойвтрнческого) проектирования кабельной сети требуется 'решить две взаимосвязанные задачи:
-
компоновка коммуникация в хгуты;
-
поиск для каждой коммуникации пространственной линии
(трассы). соединяющей принадлежащие en соединители, включая промежуточные оту задачу обычно называют трассировкой или прокладкой трасс і. Располохение трассы . должно обеспечивать минимум суммы длин трасс, соответствующих коммуникациям жгута (или минимум иной функции цели) при соблюдении геометрических ограничений. Задача часто услогняется необходимостью выбора места расположения соединителей из_ нескольких возможных.
Несмотря на значительное число работ, посвященных созданию средств автоматизации ресения данных задач, вычислительная техника до настоящего времени используется, в основном, для организации баз данных и как средство изготовления документации. Программные средства автоматизированной трассировки используются для решения узкого круга задач, соответствующих принятым допуиениян и упроиенияи.
Широкое распространение высокопроизводительной вычислительной техники и систем геометрического моделирования создало предпосылки для разработки новых методов и средств автоматизации и создания комплексной подсистемы, обеспечивающей итерационный процесс проектирования, рационально сочетающей диалоговые и автоматические средства прокладки и универсальной для различных типов ЛА.
Цель работы состоит в разработке математического, информационного и методического обеспечения тахой подсистемы, ее программной реализации и исследовании г.ффективности. В соответствии с поставленной целью в диссертации решались следующие задачи-.
-
исследование сложившейся технологии проектирования БКС:
-
формирование основных концепции подсистемы.-
3) разработка структуры информационного обеспечения
подсистемы и технологии проектирования с ее использованием;
4і создание математического обеспечения, позволявшего реализовать эффективную автоматизированную трехмерную прокладку трасс в отсеках ЛА любой конструкции и размеров с учетом типовых требований и ограничений;
5) практическая реализация подсистемы и исследование ее эффективности.
Научная новизна заключается в следующем.
1 ) Предложена иатекатическая постановка задачи трассирования, отличающаяся снятием однозначного соответствия нехду входом н выходом трассы и включением координат (номеров) точек входа в число переменных.
2) Разработана комбинированная модель монтахного пространства трассировки, включавшая графовую и дискретную составляюсие. Неоднородная структура иодели обеспечивает ее гибкость и универсальность.
-Зі Предлохен способ логической организации данных, требуюснй небольшой объем оперативной памяти (Ofli и позволяющий реализовать быстродействующий алгоритм трассировки.
4) Разработаны алгоритмы, обеспечивающие одновременную прокладку группы коииунисшиш и выбор координат соединителя одного нз концов трасс в автоматическом рехине. Разработаны алгоритмы, обеспечиваюгае полуавтоматическую, диалоговую прокладку трасс н проверку вариантов на соответствие техническим условиям.
Реализация и практическая ценность работы. Разработанные ь диссертации подели, методы и алгоритны реализованы б виде комплексной автоматизировано?! подсистемы на язьке Фортран в систєйє vax/vus. Подсистема была внедрена и использована в КБ Капиностроення (г. Миасо, ЦСКБ (Г. .Саиара). BJ> НПО "Энергия-(г*. Самара). Ресгнке тестовых и реальных задач показало-.
-
создан матенатическия аппарат, позволяющий решать ряд задач трехмерной трассировки, для которых использование известных коделгя в алгоритмов невозможно или неэффективно;
-
создана кокплексная,.полсистеиа структурно-пространственного проектирования ВХ. .пр;;а;:леная для различных типов ЛА к предприятия с равлнчиым уровнем автоматизации ПКР.
3) использование подсистемы позволило снизить трудо
емкость геометрического проектирования хгутоь при coxp-j:- v.v.
качества проекта к в, рзде случаев» отказаться or иг,~с.т"- -.-;
макета изделия.
На заетгу автор вь'носит:
11 постановку задачи трассирования, предусиатривавпую задание группы кониуникации для прокладки и выбор для каадой трассы оптимального места расположения одного из ее концов.
2) ходель контазного - пространства трассировки неодно
родной структуры, которая обладает болыюй гибкостью и
универсальностью применения и позволяет построить
бистродеястзуюше алгоритмы поиска трасс.
3» логнческув организацию данных, которая позволяет эффективно применить дискретную модель для реализации трехмерной автоматической трассировки БКС з отсеках ЛА.
4) алгоритмы, обеспечивавшие автоматическую (в том числе
групповую), полуавтоматическую и диалоговую прокладку трасс, а
такій проверку ваоиантиз на соответствие техническим условиям.
5) разработки: основных концепция, информационного
обеспечения, пользовательского интерфейса, программного
обеспечения подсистемы.
6) результаты решения тестовых и реальных задач, анализ
которых показал практическую ценность разработанных коделей и
алгоритмов и созданной подсистемы.
Апробация работы. Основные. результаты диссертационной работы докладывались и обсуэдались на Всесоюзной научно-технической конфереции "Интегрированные системы автойатизи-рованнсго проектирования" . (г. Вологда, 1989г. і. Первой всесовзноп шхоле-хсгнферзцни -Математическое моделирование в хшганостроении" (Г. Куйбіскв, 1990г. і, Втором российско-китайской симпозиуме по проблемам- космической науки и техники (г. Самара, 1992г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано в виде статей - 4 работы, тезисов докладов - 3 работы.
Структура и объен диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и прилогения. Объел работы.180 страниц, включая 28 рисунков и 7 таблиц. Список литературы содержит 82 наименования.
