Автореферат (Методология моделирования сертификационных испытаний радиоэлектронных средств по эмиссии излучаемых радиопомех), страница 7

Предлагаются методытестирования, необходимые для функциональной отладки ПК ВС.Рассматриваются и анализируются дополнительные аспекты промышленноговнедрения ПК ВС.Предлагаемая структурная схема ПК ВС имеет следующий вид (рис. 13).Взаимодействие пользователя с ПК ВС осуществляется через модульуниверсальных пользовательских интерфейсов, которые определяются типомиспользуемого системного программного обеспечения и характеристикамиаппаратной платформы. Он обеспечивает визуализацию информации,выводимой ПК ВС, а также ввод текстовой и графической информации припросмотре и редактировании проекта РЭС и баз данных.Согласованностьфункционированияпрограммныхмодулейобеспечивается управляющей программой, взаимодействующей с каждым изних.

Её основной функцией являются коммутация информационных потоков,формирование управляющей информации для программных модулей иполучение контрольных данных, а также информирование пользователя отекущем состоянии и действиях программного комплекса.Модели электрических, тепловых и электродинамических процессовстроятся при помощи модулей синтеза, осуществляющих препроцессорнуюобработку информации и приводящих разнородные данные о проекте кпригодному для использования виду. При этом используется не толькоинформация базы данных проектирования, но и дополнительны сведения обиспользуемых стандартных материалах, конструкциях и их физическихсвойствах. Построение электрических моделей выполняется с использованиембанка компонентных моделей. При построении электродинамических моделейРЭС и моделей средств измерений используется информация из базы данных30Модуль обеспечениямногопользовательского режима работыПК ВСГрафическийввод данныхТекстовыйввод данныхВизуализацияинформацииБаза данных продуктовых стандартов в области ЭМСВычислительное ядро ПК ВС (процессорная обработка)ЭкспертнаясистемаПК ВСпродуктовых стандартов по ЭМС, определяющих условия проведениясертификационных испытаний.Использование в составе ПК ВС экспертной системы может значительноупростить отбор проводников для выполнения анализа помехоэмиссии, а такжевыбор моделируемых средств измерений.

Она может выполнять многиедополнительные функции, поэтому на текущем уровне проработки переченьдополнительных баз знаний следует оставить открытым.Рис. 13. Структурная схема ПК ВССформированные в ходе препроцессорной обработки моделииспользуются для моделирования свойств РЭС в вычислительном ядре ПК ВС,которое имеет соответствующие программные модули. Их взаимосвязь,отмеченная на рис. 13, заключается в том, что результаты, полученные впредыдущем модуле, служат исходными данными для последующего.31После выполнения моделирования полученная информация поступает впрограммный модуль постпроцессорной обработки.

Сохранять и выводитьвторостепенную информацию предполагается только по запросу пользователяпри проведении углубленного анализа. В модуль постпроцессорной обработкирезультатов моделирования поступают данные из базы данных продуктовыхстандартов, необходимые для оценки соответствия РЭС требованиямстандартов и для расчета неопределенности результатов моделирования.Постпроцессорная обработка включает в себя представление данных,необходимое для информативного отображения полученной путеммоделирования информации об объекте разработки.

Эти данные в последствиивизуализируются. Вместе с тем, они сохраняются в базе данныхпроектирования,котораядолжнасодержатьархивпроектов.Многопользовательский режим работы ПК ВС предполагает использованиесоответствующего модуля при работе системы в локальной либо всемирнойкомпьютерной сети. Все базы данных ПК ВС, кроме базы данныхпроектирования, а также экспертная система должны иметь возможностьобновляться через Интернет либо через локальную сеть.Помимо рассмотренной, в работе предложена структурная схемаклиентской и серверной части ПК ВС с распределенной структурой,построенной на аналогичных принципах.Отдельно следует отметить роль ПК ВС и теории виртуальнойсертификации в проектировании РЭС. При использовании ПК ВС и теориивиртуальной сертификации алгоритм проектирования РЭС приобретает форму,представленную на рис.

14. Моделирование сертификационных испытаний РЭСпо эмиссии излучаемых радиопомех предполагается использовать какзавершающий этап стадии технического проектирования. Перед еёосуществлением выполняется полная проработка схемотехнических,конструкторских и технологических решений, моделирование необходимыхфизических процессов, оптимизация проекта, а также разработка электроннойконструкторской документации.В ходе виртуальной сертификации определяется соответствие проектатребованиям по помехоэмиссии, установленным для данного классаоборудования. В случае несоответствия принимается решение о корректировкепроекта, однако она распространяется только на результаты, полученные притехническом проектировании.

Наличие виртуальной сертификации и цикла подоработке проекта РЭС в составе стадии технического проектирования являетсяглавным отличием данного алгоритма проектирования от принятого набольшинстве предприятий радиотехнической отрасли.32После завершения стадии технического проектирования, включаяпроведение виртуальной сертификации, изготавливается опытный образец,который проходит функциональное тестирование на соответствие требованиямтехнического задания и приемочные испытания. Затем проводятсертификационные испытания по ЭМС в лабораторных условиях, которыедолжны подтвердить соответствие РЭС нормам помехоэмиссии, в противномслучае выполняется корректировка результатов технического проектирования.Рис.

14. Схема алгоритма проектирования РЭС с использованием ПК ВС33На каждой стадии проектирования имеется риск получения вариантапроекта, не соответствующего требованиям ТЗ. Это может приводить кзатягиванию разработки и к прямому экономическому ущербу. Введениевиртуальной сертификации позволяет локализовать изменения, связанные снесоответствием РЭС требованиям по ЭМС в границах только техническогопроектирования, не выполняя итераций по изготовлению ряда опытныхобразцов.

Таким образом, разработанная теория позволяет повысить шансы науспешное прохождение лабораторных испытаний на завершающих этапахпроектирования, снижая риск финансовых и временных потерь, вызванныхмногократным прохождением цикла, включающего изготовление опытногообразца, лабораторные испытания по ЭМС и доработку проекта.КонцепцияобеспечениясоответствияРЭСтребованиямпопомехоэмиссии с использованием ПК ВС может быть сформулирована наоснове выявленного места и роли виртуальной сертификации в процессепроектирования. После завершения всех этапов, свойственных техническомупроектированию в классическом понимании, и оформления конструкторскойдокументации разработчик тестирует проект РЭС на соответствие требованиямЭМС с использованием ПК ВС. Данное тестирование проводится безприменения опытных образцов, только путем моделирования, что позволяетснизить совокупные затраты на разработку.Далее в работе предложены методы тестирования ПК ВС,предназначенные для его будущей отладки.

Рассмотрены типы тестирования,потенциальные причины снижения достоверности результатов моделирования,общие принципы проверки модулей ПК ВС.В завершение главы рассмотрены аспекты промышленного внедрения ПКВС. Отмечается, что он будет связан с системами управлениятехнологическими процессами, поскольку моделирование сертификационныхиспытаний способно дать информацию, обосновывающую требования кточности изготовления компонентов и РЭС в целом. Во многих случаяхоказывается возможным выполнение оптимизации РЭС с устранениемизбыточности и снижением стоимости производства.В работе показано, что развитая методология моделированиясертификационных испытаний и ПК ВС применимы в научных исследованиях.В частности, они могут быть использованы для набора статистики попомехоэмиссии для различных классов оборудования, которая необходима дляразработки норм на эмиссию радиопомех.

В этом смысле моделированиесертификационных испытаний следует рассматривать как экономичное ирациональное средство исследований. Кроме того, может быть оценена34эффективность решений по ЭМС для перспективных конструкций РЭС, длякоторых необходимо получение особых характеристик.Согласно проведенной оценке экономической эффективности ПК ВС, приее ориентировочной стоимости в 100 тыс. долл. и затратах на сертификациюсложных РЭС в объеме до 25 тыс. долл., система моделирования можетокупиться при успешном выполнении 4…6 крупных проектов с экономиейвремени до 6 месяцев на выполнении каждого из них.

Это подтверждаетрациональность внедрения создания и внедрения ПК ВС на предприятияхрадиоэлектронной отрасли, а также значимость решения рассмотреннойнаучной проблемы в целом.В заключении сформулированы выводы по диссертационной работе вцелом.В приложении к диссертационной работе приведены протоколыэкспериментальных исследований и другая вспомогательная информация.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫВ процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе,достигнуты следующие основные результаты.1.

Наосновеанализасовременногосостоянияпроблемыэлектромагнитной совместимости, методов и средств ее обеспечения выявленонаправление их дальнейшего совершенствования. Показана потенциальнаявозможность осуществления виртуальной сертификации как этапа в разработкеРЭС, также ее преимущества, намечены пути проработки тематики работы какнаучно-практического направления радиоэлектроники. Это позволилосформулировать цель и задачи работы, обозначить направления дальнейшихисследований.2. На основе обобщения методов моделирования радиоэлектронныхсредств и радиотехнических систем разработана концепция параметрических ифункционально-интерфейсных моделей, допускающих, в противоположностьмоделям с жесткой структурой, изменение параметров и конфигурированиенепосредственно в процессе моделирования. Практическое использованиепредложенных моделей позволяет моделировать устройства, в т.ч.

средстваизмерений, имеющие внутренние неэлектрические связи, а такжепредполагающие внешние воздействия на органы управления. Таким образом,значительнорасширенспектрустройств,которыемогутбытьпромоделированы на основе электрических моделей.3. Разработаны модели измерительных приемников с детекторамипикового,квазипикового,среднего,среднеквадратичногозначений,35анализаторов кратковременных радиопомех, анализаторов с определениемфункции распределения амплитуд радиопомех, используемых при выполнениисертификационных испытаний по эмиссии излучаемых радиопомех.Подтверждено соблюдение стандартных калибровочных условий для моделейизмерительных приемников, что позволяет непосредственно использовать ихпри решении задач в области ЭМС, в т.ч. при моделированиисертификационных испытаний. Разработана методика практическогоиспользованияпредложенныхмоделейизмерительныхсредств,предназначенная для непосредственного инженерного применения прирешении задач в области ЭМС.4.