Схема увязки частных задач

Процесс проектирования носит итерационный характер — от общего к частному, и наоборот — по пути к отысканию оптимальных параметров, удовлетворяющих единому критерию эффективности всего комплекса ЛА в целом.

Основное требование к схеме членения общей задачи на частные состоит в том, чтобы каждая простая задача была замкнутой и одновременно общей. Это требование позволяет, по существу, реализовать системный подход. Оно реализуется на основе иерархического подхода к системе, критериям и задачам.

Частное решение лишь тогда не противоречит интересам всей системы в целом, когда оно дает возможность анализировать влияние различных параметров и характеристик исследуемой подсистемы однозначно.

Каждая подсистема характеризуется тремя группами параметров:

— параметрами, определяющими собственную структуру;

— параметрами, характеризующими облик входящих элементов;

— параметрами, характеризующими внешние связи. Рассмотрим схему реализации системного подхода к проектированию системы ЛА.

Всю систему ЛА данного типа целесообразно разбить на четыре подсистемы и решать задачи четырех уровней.

На первом уровне исследуется система ЛА данного типа в целом и решаются три основные задачи:

— целесообразность создания новой системы;

— определение облика системы;

— распределительная задача.

Целесообразность создания новой системы обусловливается обычно появлением новых концепций либо моральным износом существующей системы. В результате решения этой задачи устанавливаются:

— перечень и характеристика объектов действия (их защита, возможность противодействия);

— характер взаимодействия проектируемой системы с другими системами подобного типа;

— ориентировочная эффективность системы.

Определение облика системы на первом уровне включает в себя решение вопросов, связанных с обоснованием требований к информационному и управляющему элементам (службы целеуказания, поведения, целераспределения, связи). Здесь же исследуются возможные носители этой системы (решается задача о создании новых или модернизации старых).

Решение распределительной задачи позволяет целесообразно распределить средства по главным объектам системы и определить ориентировочный масштаб системы, сроки поставки и эксплуатации, а также объем материального обеспечения и его распределения.

На втором уровне исследуется совокупность комплексов. Основные задачи этого уровня:

— оптимизация способа применения;

— обоснование ТТЗ на основные элементы комплекса.ь Способ применения — это стратегия и тактика использования системы.

Основными элементами комплекса, исследуемыми на втором уровне, являются ЛА и КСНО. Для систем морского базирования добавляется еще и корабельный стартовый комплекса. На этом этапе носитель или уже выбран, или проектируется параллельно.

Центральный вопрос этого уровня — это исследование эффективности проектируемой системы. На основе анализа уровня эффективности и стоимостных характеристик целесообразно распределяются функции между ЛА и наземным оборудованием, а далее, исходя из этого распределения, формулируются ТТЗ на ЛА и КСНО.

Тактико-технические задания должны включать только те характеристики, которые влияют на облик комплекса. Для КСНО таковыми являются:

— готовность;

— совместимость;

— надежность;

— производительность;

— схема старта;

— живучесть или функциональная устойчивость.

На третьем уровне проектирование разделяется на несколько направлений. Объектами проектирования являются ЛА и комплекс систем наземного обслуживания. Задачи, решаемые при проектировании КСНО на этом уровне, перечислены ранее, а результатом проектирования являются:

— тип старта;

— технология пуска;

— характеристики инженерных сооружений;

— состав и характеристики КСНО.

На четвертом уровне отрабатываются подсистемы ЛА и КСНО: пусковые установки, транспортные и заправочные агрегаты и т. д. Решаемые на этом уровне задачи отличаются разнообразием, выполняются узкими специалистами, а исследования обычно сопровождаются экспериментальными проверками.

На начальном этапе системного проектирования разрабатывается общая логическая схема, назначение которой состоит в установлении последовательности проектирования. Одна из возможных схем представлена на рис. 3.5, где значком обозначено сравнение вариантов.

На начальном этапе в общем виде формулируются условия применения КСНО, составляется программа оценки тенденции развития на основе научно-технических достижений, а также определяются цели и ограничения. Здесь же осуществляется выбор комплекса предпосылок.

Предпосылки являются требованиями и ограничениями, которые временно рассматриваются как абсолютно жесткие, но должны пересматриваться в начале каждого последующего приближения в процессе проектирования. Независимо от того, насколько точно были решены задачи на начальном этапе, сформулировать одну определенную группу требований невозможно, поэтому для каждого приближения выбирается несколько групп предпосылок.

Определение варианта КСНО осуществляется одновременно для нескольких типов КСНО (по одному проекту для каждой группы предпосылок). Внутри этого процесса существует линия обратной связи, отражающая дополнительный пересмотр предпосылок в соответствии со сравнительной оценкой различных проектов.

Сравнительный анализ служит для оценки стоимости и эффективности каждого из результативных вариантов проектов.

Следует отметить, что наиболее эффективным по функционально-стоимостной оценке является тот из предложенных проек тов, при применении которого стоимость создаваемой системы для выполнения поставленной задачи будет минимальной.

Пересмотр предпосылок осуществляется с целью уменьшения их количества на последующей итерации.

Последовательность системного проектирования и схема увязки частных задач проиллюстрированы рис. 9.6. Как видно из рис. 9.6, решение системной задачи осуществляется в несколько приемов. Вначале решения получаются на каждом уровне, а связь осуществляется через формулирование назначения подсистем. Результатом решения задачи первого уровня является серия возможных вариантов для каждой подсистемы (уровня). Наличие нескольких вариантов, как указывалось выше, связано с тем, что требования на каждую подсистему еще не конкретизированы, а рассмотрение нескольких альтернативных вариантов дает возможность избежать однобокости заключения.

Данные, полученные в результате решения частных задач в первом приближении на разных уровнях, подаются в блок условий функционирования подсистемы предыдущего уровня, т. е. задача решается путем последовательных приближений (организуется итерационный процесс).

В схеме использованы следующие обозначения:

КЭ₁, КЭ₂ — оценочный критерий соответствующего уровня;

КЭ^I, КЭ^II — оценочный критерий соответствующей итерации;

ТС — рассматриваемая система ЛА данного типа (техническая система в целом).