Подсистема АСОНИКА-Б предназначена для автоматизации процесса проектирования радиоэлектронных средств (РЭС) и позволяет реализовать следующие проектные задачи:
Подсистема АСОНИКА-Б позволяет анализировать следующие типы конструкций РЭС: шкафы, блоки, узлы, ЭРИ и поддерживает следующие виды резервирования:
База данных сервисного обеспечения подсистемы АСОНИКА-Б содержит сведения, предназначенные для использования при расчетах показателей безотказности аппаратуры. К таким показателям относятся:
Информация о показателях надежности ЭРИ и коэффициентах моделей включает:
Редактор базы данных позволяет пополнять номенклатуру ЭРИ, а также менять все перечисленные показатели надежности и математические модели для расчета.
Математическое ядро подсистемы, используя в качестве модели экспоненциальное распределение, позволяет рассчитать все коэффициенты математических моделей, хранящихся в базе данных, и эксплуатационную интенсивность отказов ЭРИ, а также характеристики безотказности ЭРИ и РЭС, которой присуще резервирование всех видов.
Подсистема может использоваться на одном рабочем месте либо в сети, если на сервере установлена база данных, а на рабочих местах — управляющая программа. При этом редактировать базу данных может только ее администратор.
Алгоритм программы представлен на рис. 1, где ЭМ — электронная модель, ФУ — функциональный узел, ЭСХ — электрическая схема, ТЗ — техническое задание, ЭРИ — электрорадиоизделие.
Структура программы с описанием функций составных частей и связей между ними показана на рис. 2.
Подсистема АСОНИКА-Б представляет собой комплекс программ для ЭВМ, предназначенный для функционирования как в составе системы АСОНИКА, так и автономно. Основу подсистемы составляет управляющая программа, которая формирует иерархию конструкции РЭС и выполняет передачу данных между конструктивными уровнями иерархии. Препроцессор с помощью оконных интерфейсов создает модель показателей безотказности и долговечности конструкции РЭС с точки зрения исходных данных. Перечень ЭРИ, входящих в состав РЭС, режимы работы ЭРИ (тепловые, электрические, радиационные характеристики) либо вводятся вручную на основе СБД, либо передаются из ЭМ в виде специального файла. Необходимые параметры модели можно выбрать из СБД, а при необходимости — идентифицировать. Затем управляющая программа запускает в работу расчетное ядро и после завершения расчета формирует модель показателей безотказности и долговечности РЭС с точки зрения визуализации результатов.
Постпроцессор отображает результаты расчета в виде диаграмм вкладов ЭРИ в общую безотказность РЭС. Самые ненадежные ЭРИ выводятся из таблиц с полным перечнем ЭРИ и их показателями безотказности и долговечности и также сохраняются в виде отчетов, на основе которых разработчиком может быть принято проектное решение. При недопустимых показателях безотказности и долговечности можно задействовать резервирование элементов конструкции РЭС и изменить конструкцию РЭС с последующим повторным моделированием физических процессов и уточнением показателей безотказности и долговечности. Все исходные данные и результаты моделирования сохраняются в ЭМ.
В рамках разработанной автоматизированной системы реализуется специальный программный комплекс, который создает структуру электронного (виртуального) макета разрабатываемой РЭС, наполняет ее результатами работы проблемных подсистем системы (подсистемы позволяют моделировать электрические, тепловые, механические и другие физические процессы), а также позволяет интегрироваться с известными системами топологического проектирования печатных плат и известными CAD-системами.
Программный комплекс управляет процессом отображения результатов модельных экспериментов на геометрической модели, входящей в состав электронного макета, а также преобразует обработанный электронный макет в формат стандарта ISO 10303 STEP. Данные, входящие в электронный макет, используются на последующих стадиях жизненного цикла РЭС.
Структура автоматизированной системы предусматривает, что в процессе проектирования, в соответствии с требованиями CALS-технологий, на базе подсистемы управления данными при моделировании (PDM-системы) и с помощью моделирования формируется электронная модель изделия. Для этого используется следующая исходная информация, извлеченная из других программ:
Для моделирования с помощью данной подсистемы необходима следующая исходная информация:
Входные данные, подготовленные с помощью специализированного графического интерфейса ввода, после импорта выходных файлов P-CAD, АСОНИКА-ТМ и АСОНИКА-Р и чтения параметров ЭРИ из базы данных преобразуются в текстовый файл, который поступает на вход расчетного модуля.
Входной ILP-файл с перечнем ЭРИ, полученный из BOM-файла системы P-CAD (рис. 3), содержит позиционные обозначения ЭРИ и их полную условную запись.
Входной файл с рабочими температурами ЭРИ (рис. 4), полученный из подсистемы АСОНИКА-ТМ, содержит:
Входной файл с напряжениями, токами и мощностями для ЭРИ (рис. 5), полученный из подсистемы АСОНИКА-Р, содержит:
Кодирование параметров выполняется по следующей форме:
14%T_sr% @11%Pj% @7.
Между знаками % заключено имя переменной передаваемого параметра.
После знаков @ и # идет порядковый номер параметра в карте: например, 11 — температура окружающей среды, °С; 7 — мощность рассеиваемая непрерывная (импульсная), Вт. Знак @ используется для параметра элемента, выбранного в схеме; знак # - для параметра, выбранного по НД.
Подробное описание параметров для всех форм:
Значения справочных параметров ЭРИ поступают автоматически из базы данных по полным условным записям ЭРИ.
Для просмотра выходных данных используется специализированный графический интерфейс вывода, на вход которого поступает текстовый файл, сформированный по результатам работы расчетного модуля. Выходные данные представлены в виде графиков и отчета с исходными данными и результатами расчета.
По результатам расчета на ЭВМ пользователь подсистемы АСОНИКА-Б может получить следующую выходную информацию:
При этом в выходном файле выводятся как результаты расчета, так и исходные данные (все коэффициенты). По желанию пользователя выходной файл может быть сформирован в трех форматах: текстовом, html и xls. Фрагмент выходного файла в формате xls приведен на рис. 6.
Для обращения к подсистеме необходимо вызвать файл Ask.exe. После этого начинается диалог между пользователем подсистемы и ЭВМ, в процессе которого решается поставленная задача.
Главное окно. Главное окно программы (рис. 7) разделено на три части. В левой части находится дерево конструкции РЭС, которое содержит список всех элементов РЭС в соответствии с иерархией.
При загрузке описания конструкции дерево изначально находится в свернутом состоянии. Чтобы раскрыть какой-либо родительский элемент, нужно один раз нажать левой кнопкой мыши на значок [+] слева от пиктограммы и названия элемента либо дважды щелкнуть левой кнопкой на названии элемента. При этом значок [+] сменится на [−]. Таким образом можно полностью раскрыть древовидное представление конструкции и достичь любого уровня конструктивной иерархии. Для сворачивания нужно проделать эти действия в обратном порядке.
Для выбора элемента следует нажать левую кнопку мыши, установив курсор на имени элемента. Щелчком правой кнопкой мыши по дереву вызывается контекстное меню выбранного элемента.
Внизу дерева находится кнопочная панель редактирования структуры РЭС. Кнопки этой панели дублируют команды главного меню Правка и контекстного меню дерева структуры РЭС.
В правой части окна находятся три закладки. На первой из них расположена таблица параметров выбранного элемента конструкции, которая позволяет просматривать и редактировать параметры этого элемента. Таблица разделена на три столбца: первый содержит внутреннее имя параметра (по умолчанию отключен), второй — наименование и размерность параметра, третий — значение параметра.
На второй закладке находится диаграмма или таблица интенсивностей отказов элементов конструкции. На диаграмме показаны интенсивности отказов дочерних элементов выбранного в дереве элемента конструкции. Если в иерархии выбран низший элемент (например ИЭТ), не содержащий дочерних элементов, то отображается интенсивность отказов только этого элемента. Высота столбца на диаграмме соответствует численному значению интенсивности. В нижней части диаграммы находится легенда, которая содержит численные значения интенсивностей отказов и задает соответствия между цветами столбцов на диаграмме и элементами конструкции.
На третьей закладке расположена структурная схема безотказности выбранного элемента конструкции.
Описание главного меню. В меню Проект (рис. 8) содержатся команды управления файлом проекта.
Меню Правка (рис. 9). Содержит команды редактирования конструкции РЭС.
Меню Вид (рис. 10) содержит команды, управляющие внешним видом главного окна и отображением информации о конструкции.
Показывать имена переменных — управление отображением столбца таблицы параметров, содержащего имена переменных, соответствующих параметрам.
Меню Сервис (рис. 11) содержит команды, управляющие настройками программы.
Меню Справка содержит команду, позволяющую отобразить окно информации о программе.
Кнопочная панель. Под главным меню программы расположена кнопочная панель (рис. 12), которая дублирует наиболее часто использующиеся команды главного меню:
— кнопка Новый проект позволяет создать новый проект. Дублирует пункт меню Проект → Новый; | |
— кнопка Открыть позволяет открыть проект. Дублирует пункт меню Проект → Открыть; | |
— кнопка Сохранить позволяет сохранить редактируемый проект. Дублирует пункт меню Проект → Сохранить; | |
— кнопка Расчет позволяет запустить расчет показателей безотказности РЭС. |
Операции при работе с программами. К таким операциям относятся следующие процедуры.
Диалоговое окно содержит поля ввода, в которые нужно ввести соответствующие параметры моделируемого РЭС. Нажмите кнопку ОК для продолжения формирования проекта или кнопку Отмена, если вы хотите прервать процесс создания проекта.
После этого процесс создания нового проекта будет завершен и на экране появится главное окно программы. Дерево конструкции РЭС будет содержать единственный элемент конструкции — только что созданное РЭС.
Сохранение проекта. Чтобы сохранить проект, выберите пункт меню Проект → Сохранить или нажмите кнопку Сохранить на кнопочной панели. Если сохранение производится впервые, откроется типовое окно сохранения файла, в котором будет необходимо указать имя файла и папку для сохранения. Если сохранение производится повторно, то проект будет сохранен в том же файле, что и ранее.
Для сохранения копии проекта выберите пункт меню Проект → Сохранить как. В появившемся диалоговом окне укажите новое имя файла и папку, в которую вы хотите сохранить копию.
(Окончание следует)