CC BY
86
УДК 681.324
АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА РАЗРАБОТЧИКА БОРТОВОГО АВИАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ Ю.А. Гатчин, И.О. Жаринов, О.О. Жаринов
Рассматривается архитектура программного обеспечения рабочего места разработчика бортового авиационного оборудования. Приведена схема и описаны основные функциональные составляющие, входящие в состав специализированной системы автоматизированного проектирования, используемой на авиационном предприятии. Ключевые слова: бортовое оборудование, автоматизация проектирования, программное обеспечение.
Эффективная инструментальная поддержка решения задач проектирования бортового авиационного оборудования является сегодня залогом успеха деятельности промышленного предприятия авиационной отрасли. Ключевая роль в процессе проектирования бортового оборудования отводится программным средствам, используемым в автоматизированных рабочих местах (АРМ) разработчиков.
Среди наиболее известных и внедренных на производстве систем автоматизации проектирования (САПР) традиционно рассматриваются SolidWorks, Inventor, Pro/ENGINEER, AutoCAD, ACCEL EDA, XILINX Foundation, MaxPLUS и др., используемые на этапах конструкторского проектирования и технологической подготовки производства. Данным САПР свойственна узкая специализация, что обусловливает необходимость создания на предприятии нескольких разнородных групп АРМ (только конструирование, только электроника). В сквозном технологическом цикле «проектирование-производство» создания бортового оборудования, когда решающим фактором является не только оценка «собираемости» изделия, но и оценка его функционирования на предварительных этапах разработки (до изготовления образца), такое разделение АРМ по видам работ оказывается не всегда целесообразным.
Морфологический анализ
Критерии качества
Методы оптимизации
Процедуры анализа проектных решения
' Jt
Подсистема приобретения знаний
Сервисная подсистема пользователя
Подсистема обработки знаний
IT
сапр
Подсистема базы знаний авионики
л
ж
Оператор воспроизводства
Оператор скрещивания
Оператор мутации
Генетические процедуры синтеза ^^ проектных решений
Интеграция с другими САПР по стандартам STEP
Модель состава Модель функционирования
Модель структуры Модель параметров
Проблемно-
ориентированный архив предприятия
Модуль типа 1 Модуль типа 3
Модуль типа 2 Модуль типа 4
Модуль типа N
Объектно-
ориентированный архив предприятия
Рисунок. Архитектура программного обеспечения специализированного АРМ разработчика бортового авиационного оборудования
В связи с этим разработчиками предпринимаются попытки создания специализированных САПР, объединяющих возможности АРМ конструирования и АРМ электроники на основе стандартов STEP для отработки технических решений и физических принципов действия будущих изделий еще на стадии их эскизного проектирования. Известна, например, САПР серии «САФАК», разработанная в ЦНИИ 30 Министерства обороны Российской Федерации под руководством проф. В.С. Платунова, для оценки летно-технических качеств перспективных планеров самолетов; САПР серии GSSS, разработанная в Московском энергетическом институте (техническом университете) под руководством проф. В.В. Топоркова, для оценки эффективности архитектур многопроцессорных вычислительных систем.
Аналогичные проектные работы по созданию САПР исследовательских стадий проектирования проводятся авторами в Санкт-Петербургском опытно-конструкторском бюро (ОКБ) «Электроавтоматика» под руководством проф. П.П. Парамонова. Данный вид САПР ориентирован на создание бортового электронного оборудования методами прототипирования и разрабатывается в соответствии с существующими тенденциям развития мировой науки в этой предметной области (в частности, программы США: Joint Advanced Strike Technology (объект F-22), Joint Strike Fighter (объект F-35)).
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,
2012, № 2 (78)
Архитектура программного обеспечения АРМ разработчика бортового авиационного оборудования, проектируемая сегодня в ОКБ «Электроавтоматика», представлена на рисунке. В состав специализированной САПР входят:
- подсистема обработки знаний на основе процедур генерации и анализа проектных решений, математический аппарат которых описан авторами в работах [1] (генерация) и [2, 3] (анализ, критерий и методы оптимизации проектных решений);
- подсистема базы знаний, включающая проблемно-ориентированные и объектно-ориентированные модели изделий на предприятии, описанные авторами в работах [4, 5];
- подсистема приобретения знаний, ориентированная на процесс обучения САПР и расширение ее функциональных возможностей;
- сервисная подсистема, ориентированная на интерактивное взаимодействие пользователя и оболочки САПР на инструментальной ЭВМ АРМ.
Использование на предприятии такой САПР позволяет осуществлять нисходящее проектирование электронных изделий авионики на основе принципов агрегации различных унифицированных конструктивно-функциональных модулей с одновременной проверкой проектных решений как на функциональную работоспособность, так и на соответствие требованиям технического задания.
1. Шек-Иовсепянц Р.А., Жаринов И.О. Генерация проектных решений бортового оборудования с использованием аппарата генетических алгоритмов // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. -2010. - № 3. - С. 67-70.
2. Гатчин Ю.А., Видин Б.В., Жаринов И.О., Жаринов О.О. Метод автоматизированного проектирования аппаратных средств бортового оборудования // Изв. вузов. Приборостроение. - 2010. - Т. 53. - № 5. -С. 5-10.
3. Сабо Ю.И., Жаринов И.О. Критерий подобия проектных решений требованиям технического задания в авионике // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. - 2010. - № 3. - С. 57-63.
4. Гатчин Ю.А., Видин Б.В., Жаринов И.О., Жаринов О.О. Модели и методы проектирования интегрированной модульной авионики // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2010. -№ 1. - С. 12-20.
5. Видин Б.В., Жаринов И.О., Жаринов О.О. Декомпозиционные методы в задачах распределения вычислительных ресурсов многомашинных комплексов бортовой авионики // Информационно-управляющие системы. - 2010. - № 1. - С. 2-5.
Гатчин Юрий Арменакович - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой, [email protected] Жаринов Игорь Олегович - ФГУП «СПб ОКБ «Электроавтоматика» имени П. А. Ефимова», доктор технических наук, доцент, начальник отдела, [email protected]
Жаринов Олег Олегович - Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, кандидат технических наук, доцент, [email protected]
УДК 681.324
РЕАЛИЗАЦИЯ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА «ПРОЕКТИРОВАНИЕ-ПРОИЗВОДСТВО-ЭКСПЛУАТАЦИЯ» БОРТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ АВИАЦИОННОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ И.Ю. Гатчин, И.О. Жаринов, О.О. Жаринов, П.А. Косенков
Рассматривается технология поддержки жизненного цикла авиационной продукции в объеме «проектирование-производство-эксплуатация». Приведена схема взаимодействия изготовителей, поставщиков и эксплуатантов бортового оборудования и структура учетной записи продукции в корпоративной электронной базе данных. Ключевые слова: бортовое оборудование, логистика, проектирование-производство-эксплуатация.
Современная отечественная авиационная промышленность объединяет разработчиков - опытно-конструкторские бюро (ОКБ), изготовителей - серийные предприятия и эксплуатантов - воинские части Минобороны (МО) Российской Федерации (РФ), авиакомпании гражданской авиации (ГА), летные испытательные базы. Общая схема взаимодействия изготовителей, поставщиков и эксплуатантов авиационной продукции представлена на рисунке. Как следует из схемы, взаимодействие предприятий построено на отношениях «поставщик-потребитель».
Для контроля движения продукции между предприятиями в такой схеме должна быть создана технология логистической поддержки жизненного цикла (ЖЦ) продукции (бортового оборудования) в объеме «проектирование-производство-эксплуатация». Такая работа сегодня проводится на предприятиях авиационной промышленности, входящих в состав концерна ОАО «Авиаприборостроение». Ключевым элементом технологии поддержки ЖЦ продукции является корпоративная электронная база данных [1], в которой содержатся учетные записи по всей разрабатываемой, изготавливаемой и эксплуатируемой аппаратуре. Интеллектуальной составляющей технологии является пользовательская среда, в которой на основе учетных записей базы данных осуществляется расчет оптимальных маршрутов дви-
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2012, № 2 (78)
