Введение к работе
Актуальность темы. Разработка специализированного программного
юеспечения (ПО), поддерживающего ежедневную деятельность инженера-
сонструктора (в данном случае специалиста ведущего полный цикл тепловой отра-ютки двигательных установок (ДУ) космических аппаратов (КА). в частности их :истем коррекции, ориентации и стабилизации), является важным направле-шем работ. Это позволит ускорить процесс отработки ДУ, улучшая при этом каче-ггво выполнения отдельных этапов и уменьшить количество сотрудников занятых 5 этом процессе.
Стремительное развитие компьютерной техники вступает в противоречие с угстающим развитием специализированных программных комплексов, поддержи-5аюших деятельность инженеров в научно производственных объединениях (НПО) і конструкторских бюро (КБ). Существует разрыв между возможностями предоставляемыми современными информационными технологиями и их применением -га практике. В силу ряда причин эти возможности остаются невостребованными, гго приводит в итоге к неполному и нерациональному' использованию вычислительной техники, отсутствию общего ускорения в разработке изделий космической техники, увеличению затрат.
Целью работы является теоретическая разработка системы обработки шформации - интеллектуальной компьютерной среды (ИКС) среды инженера, снимающегося тепловой отработкой ДУ МТ систем ориентации и стабилизации КА и ее практическая реализация. Данная разработка отражает передовые, су-лествующие на сегодняшний момент, достижения в области компьютерных технологий и дает прогноз на ближайшие годы. Она является фундаментом на остове которого можно строить частные реализации автоматизированных рабочих пест, максимально используя представляемые компьютерной техникой возможно-гги.
Объектом исследования в диссертационной работе стала совокупность гоограммных средств, включающая специализированные программы расчетов тепловых режимов блоков ДУ. конструкторские программы создающие трехмерные твердотельные модели деталей блоков, программно-аппаратные средства юздания электронного документооборота (в т.ч. текстовые редакторы, програм-иы распознавания текста и речи), операционные системы а также языки программирования и системы искусственного интеллекта.
Методика исследования заключается в анализе существующего порядка тепловой отработки ДУ МТ и использования компьютерной техники на всем
протяжении этой технологической цепочки. Выявлены достоинства и недостатки в существующих инструментальных средствах. Предлагаются доработки, учитывающие достоинства и устраняющие их недостатки. Дорабатываются существующие и создаются новые элементы информационной инфраструктуры. Методика исследования базируется на методе изотермических элементов в задачах сложного нестационарного теплообмена, на аппарате расширенных семантических сетей и систем организации общения на естественном языке, а также на современных информационных и программных технологиях. Программная реализация системы выполнена на языках Visial C++, FORTRAN и ДЕКЛ.
Научная новизна работы обусловлена тем, что ряд нововведений и усовершенствований в традиционном комплексе программного обеспечения специалиста-инженера приводят к появлению качественно нового объекта - ИКС. Научную новизну работы составили:
-
Модель построения автоматизированных рабочих мест специалистов-инженеров в области отработки изделий космической техники.
-
Интеллектуальная компьютерная среда, как ансамбль составляющих ее программ общего, прикладного, специального и интеллектуального назначения, с учетом взаимной многоплановой интеграции, представляющая собой образец автоматизированного рабочего места качественно нового уровня.
-
Универсальный тепловой конструктор (УТК) - компонент ИКС, являющийся реализацией передовых идей и технологий в области программирования и тепловых расчетов данного класса объектов.
-
Интеллектуальная информационная система (ИИС) - компонент ИКС, являющаяся передовой технологией в области программирования и создания баз знаний с помощью методов искусственного интеллекта.
Научная обоснованность и достоверность основных результатов диссертационной работы подтверждается:
тестовыми (поверочными) расчетами систем для которых известны точные решения;
соответствием расчетных данных результатам проводимых испытаний;
- использованием автором специализированного ПО вошедшего в ИКС при
работе с блоками ДУ "KynoH",'Taflc","3Kcnpecc","Sesat".
Практическая значимость работы состоит в том, что в результате проведенных исследований в ОКБ "Факел" создано автоматизированное рабочее место нового типа.
Применение новейших информационных технологий позволяет ускорить и упростить процесс подготовки и проведения тепловых расчетов, работу со вхо-
-- о
дящими и исходящими документами, составление отчетов, что в конечном итоге ускоряет процесс отработки изделий космической техники. За счет ориентировки на использование персональной вычислительной техники типовой конфигурации, результаты работы технологично обеспечивают массовое внедрение, использование и тиражирование.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1.Инте.хтектуальная компьютерная среда, как ансамбль составляющих ее программ общего, прикладного, специального и интеллектуального назначения, с учетом взаимной многоплановой интеграции, как образец автоматизированного рабочего места качественно нового уровня.
2.Предложенная идеология и методика построения автоматизированных рабочих мест для специалистов в области проектирования и отработки изделий космической техники.
3.Универсальный Тепловой Конструктор как компонент Интеллектуальной Компьютерной Среды, представляющий специализированную систему, позволяющую с минимальными затратами времени создавать тепловые модели подробной детализации и проводить с их помощью высокоточные вычислительные эксперименты.
4.Интеллектуальная Информационная Система как компонент Интеллектуальной Компьютерной Среды, обеспечивающая при условии замыкания информационных потоков полноту информации по всем вопросам тепловой отработки и позволяющая широкому кругу сотрудников конструкторского бюро, как узким специалистам так и их смежникам, получать ответы на вопросы по тепловой отработке ДУМТ на ограниченном естественном (русском) языке с использованием речевой технологии .
Апробация работы. Основные положения разработанной системы докладывались на НТС ОКБ "Факел" (1989...1995 гг.), на конференции "Проблемы техники и технологий XXI века" г. Красноярск ( 22-25 марта 1994-го года), а также на Всероссийских конференциях "Перспективные материалы технологии и конструкции" г. Красноярск 1995 и 1997 годы. Концепция и пути реализации проекта обсуждались на семинарах кафедры теплофизики Калининградского университета (1993... 1996 гг.). на научных семинарах кафедры двигателей летательных аппаратов Сибирской Аэрокосмической академии (1992...1997 гг.). Фрагменты системы использовались при дипломном проектировании студентов ХАИ и КГУ, а также при чтении спецкурса лекций студентам специализации "теплофизика" КГУ.
Публикации. По теме работы автором сделано восемь публикаций, в том числе три статьи, четыре научно-технических отчета и тезисы доклада на конференции.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объем работы: текста - 136 стр., 16 ри-сунков,7 таблиц. Библиография - 86 наименований.