Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем (1985) (1186205), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Объем исходной информации должен ыть достаточным для построения состоятельной математической модели объекта. тирнупиродно годпни исслеоабония Сбор априорной имбормоиии рыдал «ритерип Нвт анна При«внято ли мабелиробоние.г — — — — -1 Д» формирадиние мотематонсснаймабели Прагроммиробоние Реолигдяил модели ио ддт Адендотна ли модело абгегтуд Плиниробоние исслгдобонив Па«испание оеенни «ри пврия Интерпрет оиоя беспопегны Полеглы Продопмтяе пи моделираданиед Иет Принятие решения Итосодыв бонумвнтт ранее Рис. ьь 3. Выбор критерия для количественной оценки результатов исследования объекта, на основе которого можно было бы принять определенное решение.
Далее необходимо убедиться в том, что поставленная задача наиболее эффективно может быть решена лишь методом машинного моделирования. Следует отметить, что решение о целесообразности машинного моделирования может быть пересмотрено по мере изучения поставленной задачи. 4. Формирование математической модели объекта исследования, Это наиболее ответственный и сложный этап, обычно включает составление описаний объекта моделирования — неформального (концептуального) и 6 формального алгоритма модели. Применительно к радиосистемам неформальное описание завершается построением функциональной схемы.
5. Программирование математической модели для ее реализации на ЭВМ. На этом этапе обосновывается целесообразность реализации модели на аналоговой или цифровой ЭВМ и выбирается конкретный тип ЭВМ для решения задачи. Далее отбираются наиболее подходящие алгоритмы реализации моделей элементов объекта, а также алгоритм решения задачи в целом и проводится программирование математической модели для выбранной ЭВМ. 6. Реализация модели на ЭВМ, включая трансляцию программы моделирования и ее отладку.
Оценка адекватности модели оригиналу позволяет довести до приемлемого уровня степень уверенности, с которой можно судить по результатам моделирования, насколько корректны выводы о функционировании реального объекта. Если оценка адекватности модели неудовлетворительна,то необходимо ее уточнить, собрав дополнительную априорную информацию илн пересмотрев этапы ~формирования и реализации модели на ЭВМ. 7. Планирование исследования позволяет организовать моделирование таким образом, чтобы за минимальное время получить всю необходимую информацию для принятия правильного решения. 8. Вычисление оценки критерия, характеризующего качество моделируемого объекта.
9. Интерпретация результатов моделирования — это построение выводов о функционировании объекта по данным, полученным в результате моделирования. Если результаты моделирования полезны, то их можно использовать для принятия решения. Если результаты бесполезны, то необходимо провести ревизию всех предыдущих этапов моделирования. Если результаты моделирования полезны, но полученная информация недостаточна для принятия решения, то необходимо продолжить моделирование. 10. Принятие решения.
Исследователь сопоставляет полученную информацию с поставленной задачей моделирования. Если это сопоставление удовлетворительно, то результаты моделирования формулируются в итоговом документе. Если оно не удовлетворительно, то проводится следующий цикл 'моделирования, 7 Для сокращения и упрощения подготовительной работы при формировании математической модели объекта в целом желательно располагать библиотекой математических моделей различных функциональных звеньев радиосистем, а также библиотекой программ реализации моделей этих звеньев на ЭВМ.
1Л ОСОБЕННОСТИ РАДИОСИСТЕМЫ КАК ОБЪЕКТА ИЗУЧЕНИЯ МЕТОДАМИ МОДЕЛИРОВАНИЯ НА ЭВМ Объектами изучения методами моделирования являются радиосистемы и устройства. Радиосистемой называется совокупность технических средств, предназначенных для выполнения определенного круга задач, в которой при обмене информацией между отдельными частями системы используются радиосигналы зР з(1, Х), способные переносить информационные процессы Х=Х(1).
Информационная сущность, являющаяся важной особенностью радиосистем определяется их функциональным назначением. С этой точки зрения радиосистемы подразделяют на следующие классы: системы передачи информации (СПИ) от отправителя к получателю; радиолокационные системы (РЛС), обеспечивающие обнаружение, сопровождение движущихся объектов и измерение их координат; радионавигационные системы (РНС), предназначенные для определения, местоположения движущихся объектов на самих объектах; радиосистемы управления (РСУ) технологическими процессами и различными объектами на расстоянии; системы радиоразведки (СРР), обеспечивающие обнаружение радиосигналов, излучаемых различными радиосредствами, анализ и измерение их параметров и определение направления их прихода; системы радиопротиводействия (СРП), используемые для разрушения полезной информации в точке приема радиосигналов с целью нарушения нормального функционирования заданной радиосистемы 11].
Для решения практических задач отдельные радиосистемы часто приходится объединять в комплексы, Современные комплексы радиосистем обычно содержат несколько радиосистем из перечисленных выше классов. Примерами таких комплексов являются системы пере- 6 дачи информации — через ИСЗ, автоматизированные комплексы радиосистем гидрометеослужбы и т. п. В про.
цессе проектирования отдельных радиосистем, работаю. щих в составе комплексов, часто приходится рассматривать их во взаимодействии с другими радиосистемами. Так, например, в состав спутникового комплекса систем радиосвязи входят многоканальные СПИ, РЛС, обеспечивающие сопровождение спутников-ретранслято. ров. Комплексы радиоуправления летательными аппаратами могут содержать РНС, РЛС, СПИ. Необходимо также учитывать вопросы их электромагнитной совмес.
тимости, а также наличие систем радиоразведки и радиопротиводействия. Радиосистемы относятся к весьма специфичному классу систем. При исследовании и проектировании подобных систем методами моделирования на ЭВМ мы встречаемся с проблемой сложности, которая проявля. ется в том, что это: многомерные системы с очень большим числом элементов, функциональных связей между ними и статистическим характером их возникновения; системы, находящиеся под постоянными случайными воздействиями; быстродействующие системы, в которых имеют место преобразования радиосигналов одновременно со сравнительно медленно протекающими информационными процессами.
При проектировании радиосистем необходимо учитывать значительное число показателей качества. Указанные обстоятельства приводят к тому, что без применения специальных методов упрощения математического описания моделирование радиосистем на ЭВМ оказывается практически невозможным.
Прн этом необходимо решить следующие основные задачи, непосредственно связанные с оптимизацией процесса моделирования радиосистем на ЭВМ. 1. Разработка теории формирования математических моделей радиосистем минимальной сложности при условии обеспечения заданной точности на различных информационных уровнях их описания. При оптимизации структуры математических моделей радиосистем должны быть решены такие важные вопросы, как: минимизация размерности модели и упрощение связей между ее компонентами, что обусловлено выбором 9 соответствующего способа декомпозиции радиосистемы при формировании ес модели; оптимизация способа дискретизации процессов в модели и методов цифрового моделирования элементов радиосистемы; минимизация числа реализаций процесса функционирования модели при условии получения достоверной информации о радиосистеме.
2. Развитие прогрессивных методов моделирования, позволяющих за минимальное время извлечь максимум информации об исследуемой радиосистеме. К ним, в частности, относятся методы разработки алгоритмов и сервисных программ, обеспечивающих автоматический поиск лучшего решения, оптимальных параметров радиосистемы при заданной структуре, оптимальной структуры радиосистемы по заданному критерию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
