Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 2 (2003) (1151998), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Причем проектирование «сиизу вверх», по всей видимости, преобладает. Одной из целей создания объектио-ориентированных систем является построение универсальных классов для создания библиотек. Анализ «сверху вниз» и проектирование классов «снизу вверх» являются самыми трудными участками всего жизненного цикла объектноориентированных программ. Поэтому они должны быть либо параллельными, либо, по крайней мере, итеративными. Для того, чтобы программу можно было многократно и успешно использовать, в стадию проектирования должны входить существующие хорошо проверенные классы. В объектно-ориентированном методе существует высокая степень перекрьггия не только между проектированием и программированием, но и между спецификацией требований и проектированием систем.
Описание объекта на высоком уровне на относительно ранних стадиях проектирования информационных систем позволяет программистам начать работу до завершения анализа систем. В этом случае тре- 171 бования могут быть изменены по мере улучшения понимания пользователем своих потребностей, и зто не повредит стадии проектирования программы. Первоначальное описание должно состоять из устойчивых объектов, которые можно указать уже иа ранних стадиях, и которые вряд ли сильно изменятся при добавлении новых требований.
Этн объекты могут быть представлены программистом как группы объектов, которые нужно программировать на самой ранней стадии с высокой степенью уверенности, что даже в случае изменения спецификации системы (или аннулирования проекта), зти классы все равно найдут применение. Кластеры классов могут проектироваться и быть реализованы изолированно от системы. Это означает, что требования к системе и порожденные проектированием кластеры затем передаются программистам для детального проектирования и реализации.
Позднее они будут интегрированы в окончательный проект системы методами «снизу вверх». Это значительно упрощает итерацию между анализом требований к системе и проектированием системы, т.к, проекты не основаны на первых (и часто менее всего информированных) решениях, как это бывает в случаях функционального проектирования «сверху вниз».
Нике, в качестве прил~ера, приведен перечень и состав первых версий ПО для самолета с-22, которые разрабатывались в виде последовательности функционально иаращиваемых версий. На сегодкя известен состав первых пяти версий 158]. Первая версия — Блок 1.0 включает ОС, задачи БРЛС и некоторые задачи системы связи, навигации и идентификации (СХ1). Вторая версия — Блок 2.0 включает дополнительно задачи интеграции информации датчиков и организацию индивидуальной помехозащиты. Третья версия — Блок — 3.0 предусматривает введение дополнительных режимов работы БРЛС и РЭБ. Четвертая версия — Блок 3.1 интегрирует бортовую информационную систему с объединенной системой распределения тактической информации ТП))Я.
Версия 5 — Блок 4.0 включает дополнительную задачу интеграции информации всех апертур с ее выдачей на нашлемную систему отображения при ведении ближнего воздушного боя с применением ракеты А1М-9Х. Объем ПО версии 5 оценивается в 1,7 миллионов строк кода, объем версии 1 составляет 50'.4 от версии 5. Испытания авионики были начаты с ПО версии 1 в 1998 году, передача в серийное производство с ПО Блок 4.0 планируется на 2004 год. Приведенный пример показывает, что сроки разработки и испытания авионики во многом определяются сроками разработки ПО.
172 9.8. КРАТКИЕ КОММЕНТАРИИ В заключение главы необходимо отметить наиболее важные направления развития бортовых вычислительных систем. Эффективность модернизируемых и перспективных ИВС истребителей во многом будет определяться степенью использования достижений научно-технического прогресса компьютерных технологий и уровнем интеллекта, реализуемого в бортовых системах.
От этого будут зависеть объем и качество решения задач, совершенство ИВС и возможности их применения в сложных условиях. Процесс развития вычислительных средств с применением концепции открытых систем затрагивает на современном этапе все направления компьютерной технологии, от производства электронных компонентов до принципов организации параллельной обработки информации. Основным (критичным) параметром компьютерной системы является производительность.
Однако, создать сбалансированную систему с максимальным использованием возможностей имеющихся на сегодняшний день компонентов является не простой задачей. При этом за счет изменения архитектуры (структуры) и функций одних компонентов часто стремятся компенсировать недостаток производительности или функциональных возможностей других. Проведенный краткий анализ взаимовлияния современных архитектуры, структуры и элементной базы вычислительных средств показывает, что дальнейшее увеличение производительности ВС в основном будет достигаться не за счет роста тактовой частоты работы элементной базы, а за счет распараллеливания процессов обработки информации.
К основным принципам построения ВС можно отнести: модульность и унифицированность, позволяющие строить ВС путем унифицированного соединения модулей; программируемость структуры, дающая возможность выполнять настройку структуры компьютеров ВС и сети линий связи с целью получения ВС адекватной решаемым задачам; виртуализация ресурсов и иерархичность построения программно-аппаратных средств, которые позволяют представить вычисления как систему совместно протекающих процессов, а ВС вЂ” как совокупность виртуальных подсистем; адаптация алгоритмов функционирования к количеству и характеру решаемых ВС задач. Полнота реализация этих принципов определяется возможностями технологии на текущем этапе и соображениями оптимального выбора соотношения эффективностьустоимость.
173 Стремительные темпы совершенствования элементной базы и принципиально новые решения построения компьютеров сопровождаются не менее бурными изменениями в ОС реального времени, управляющих распределением ресурсов БВС и процессом выполнения всех программных компонентов, а так же в программно-аппаратных инструментальных средствах разработки функциональных программ для приложений.
Особенно тесной в системах реального времени становится связь архитектуры компьютера, операционной системы и ФПО. ГЛАВА 10. ИЗМЕРИТЕЛИ ДАЛЬНОСТИ И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ В РЕЖИМЕ СОПРОВОЖДЕНИЯ ОДНОЙ ЦЕЛИ 10.1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДАЛЬНОСТИИСКОРОСТИ Изл~ерители диль»ости и ее производных, используемые в ИВС систем салюниведепия, предназначены для форлшрованая оценок дальности до цели, скорости сближена» с ней, абсолютнои скорости цели и автол~атической селекции сигналов цели по врал(ени запаздывани» отратсенного сигнала (дальности) и доплеровской частоте (скорое~пи сблиэкения), В силу валс»ости последней задачи указанные измерители часто называют ав«юселекторами дальности и скорости.
В результате автоматической селекции в каналы формирования оценок дальности и скорости поступает сигнал только от одной цели. Вследствие этого точность оценивания повышается на 1 2 порядка по сравнению с измерителями, в которых оценивание осуществляется без предварительной селекции [46]. Суть селекции по дальности состоит в отпирании приемника БРЛС (РГС) только на время прихода сигнала, отраженного от нужной цели. Селекция по скорости состоит в узкополосной фильтрации отраженных сигналов, при которой узкополосный фильтр настроен на доплеровскую частоту, обусловленную скоростью сближения с селектируемой целью. Сформированные в измерителях оценки дальности Д и скорости сближения Ч,в — — -Д используются в алгоритмах траекторного управления, реализующих методы наведения в НУТВ (7.22), (7.23), пропорционального наведения (7.32), (7.48) и оптимальные методы наведения на воздушные (7.67), (7.68) и наземные (7.74), (7.75) цели.
Кроме того, в системах самонаведения самолетов оценки Д и Ч,в используются в качестве команд целеуказаний ракетам, а в системах самонаведения ракет для очувствления радиовзрывателей [!2). Оценки собственной скорости цели Ч„ используются в комбинированных системах наведения самолетов и ракет для экстраполяции пространственного положения цели. !75 Необходимо отметить, что исторически слоэкившийся терлшп радиолокационный измеритель доститочно условен, поскольку в авто- селекторах дальности и скорости изл|еряются, собственно говоря, врез|я запаздывания оп|раженного сигнала и его доплеровская частота, а дальность и ее производные оцениваются по результатал| указанных измерений.
Иначе говоря, в строгал| смысле изл|ерители представляют собой устройства фор.иирования оценок дальносаш и ее производных па основе измерения орел|ели запаздывания и доплеровской чистоты. Кроме того, достаточно часто под радиолокационными измерителями понимают и комплексные устройства оценивания, в которых измеряются не только параметры радиосигналов, но и процессы другой физической природы, например воздушная скорость и собственные ускорения. В зависимости от типа системы самонаведения и используемых в ней СПЦ различают измерители дальности и ее производных и измерители скорости и ее производных.
Применение последних обусловлено тем, что в ССН, использующих МПН (7.32), (7.48) и непрерывный сигнал подсвета цели, информация о дальности не нужна. Однако общие принципы построения и измерителей дальности и измерителей скорости одинаковы. Поэтому рассмотрим их на примере измерителей дальности и ее производных, которые для простоты будем называть дальномерами. В общем случае в сосп|ав дальномера входят: временной дискриминатор (чувствительный элеиент), регистрирующий изменения времени запаздывания отралсенных сигналов; управитель (фильтр и регулятор), формирующий оценки дальности и ее производных; устройство расстановки стробов, играющее роль исполнительного устройс|ива; датчики корректирующих сигналов и вычислитель сигналов коррекции. Функциональные связи л|еэкду составными часпшми дальнол|ерпого канала показаны на обобщеннои структурной схеме, приведенной на рис.