Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Иструментальная система разработки моделей процессов для комплексных моделирующих стендов (тренажеров)
О.Д. Андреева
Уральский государственный университет им. А.М. Горького,
г. Екатеринбург
Комплексный моделирующий стенд (КМС) представляет собой натурно-математическую имитационную модель космического корабля, функционирующую в реальном времени. КМС обеспечивает тренировки экипажей по программе полета и тренировки персонала управления полетом. На КМС производится отработка методик управления и проверка правильности управляющей информации при проведении испытаний корабля. В состав КМС входит многопроцессорный вычислительный комплекс, обеспечивающий моделирование систем корабля и окружающей среды.
Удобно модели бортовых систем корабля представлять как дискретные, реализующие командную (логическую) часть алгоритма, и непрерывные (параметрические), реализующие функциональные зависимости параметров [1].
Для разработки математических моделей дискретных процессов (МДП) и моделей непрерывных процессов (МНП) разработана инструментальная система, включающая:
- подсистему управления данными МДП и МНП;
- подсистему графического описания МДП;
- подсистему описания МНП.
Во время моделирования выполняется задача, представляющая собой совокупность МДП и МНП для конкретного моделирования. Модели связаны между собой общими данными [2].
Подсистема управления данными обеспечивает:
- подготовку данных МДП и МНП с использованием системы управления базой данных (База данных КМС);
- компоновку МДП и МНП в задачу для конкретного моделирования (Компоновщик данных);
- настройку и загрузку задачи по процессорам (Загрузчик данных);
- связь по данным МДП и МНП (Коммутатор данных) и поддержку технологических возможностей во время работы КМС (Функциональные исполнители).
МДП реализует логику электрических схем блоков корабля. Для описания МДП используются электрические схемы, представляющие собой комбинации из наборов аргументных элементов (контакты нормально разомкнутые и нормально замкнутые), функциональных элементов (различные типы обмоток, задержек подачи напряжения, формирователей импульса) и элементов-соединителей (простые соединители, обводки, диоды).
Подсистема графического описания МДП обеспечивает:
- подготовку моделей в интерактивном графическом режиме (Редактор схем);
- синтаксический и семантический контроль вводимой информации и создание объектного кода для интерпретации (Транслятор МДП);
- моделирование функциональных элементов при интерпретации во время работы КМС (Интерпретатор МДП).
С помощью МНП моделируются необходимые «фоновые» процессы, предназначенные для контроля состояния и выработки управляющих воздействий. МНП представляет собой обрабатывающие процедуры или функции, реализованные на любом языке программирования.
Подсистема описания МНП обеспечивает формализацию работы с дополнительной таблицей (подготовка, компоновка, загрузка), используемой для связи МНП с реальной аппаратурой и доступ МНП к данным задачи (коммутатор данных) [3].
Инструментальная система разработана на базе Power Macintosh по заказу ОАО РКК «Энергия» и используется при разработке КМС транспортного корабля «Союз» и грузового корабля « Прогресс» [4].
Список литературы
1. Шукшунов В.Е. Тренажерные системы / В.Е. Шукшунов, Ю.А. Бакулов, В.Н. Григоренко. - М.: Машиностроение, 1981. – 254 с.
2. О.Д. Андреева, Т.Н. Григорьева, М.К. Гриценко, О.П. Инфантьева, Л.М. Куперман. Подсистема управления данными комплексных моделирующих стендов: Сборник статей Международной научно-практической конференции "Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров" - Пенза, ПДЗ, 2001. - с.77-80.
3. О.Д. Андреева, М.К. Гриценко, А.П. Замятин, Л.М. Куперман. Автоматический контроль операторской деятельности: Сборник статей Международной научно-практической конференции "Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров" - Пенза, ПДЗ, 2006. - с.47-50.
4. О.Д. Андреева, А.П. Замятин. Компьютерная технология моделирования дискретно-непрерывных процессов для комплексных моделирующих стендов (тренажеров)// Приоритетные направления развития науки и технологий: Доклады всероссийской научно-технической конференции.- Тула. Издательство ТулГУ. 2008. с.129-130.