Основы теории технических систем

Современный РК представляет собой сложную эргатическую (человеко-машинную) систему, включающую все элементы, необходимые для выполнения определенных функций предназначения.

Ракетный комплекс как сложная техническая система имеет следующие особенности:

наличие в составе большого числа элементов;

разнообразие выполняемых функций;

сложность структуры и функционирования, т.е. наличие сложных переплетающихся связей между элементами системы;

нерегулярность воздействия со стороны внешней среды, активное противодействие со стороны противника;

наличие подсистем, имеющих свои частные цели, из которых складывается общая цель РК;

высокая степень автоматизации.

Принципы анализа больших технических систем основаны на методологии изучения сложных объектов, составляющей основу так называемой теории систем.

Рассмотрим некоторые понятия теории систем, наиболее часто употребляемые при дальнейшем изложении: система, структура, элемент, функционирование.

Под системой понимают совокупность элементов, свойства которых взаимосвязаны, подчинены общей цели ее функционирования.

Совокупность связей элементов и их взаимообусловленность приводят к понятию структуры системы, которая может характеризоваться связями между системами различного уровня.

Под структурой понимают совокупность функциональных составляющих и их отношений, необходимых для достижения системой заданных целей.

Можно считать, что структура - это способ организации целого из составных частей.

Специфическим признаком системы является иерархичность ее построения.

Иерархичность (ступенчатость) - выражает характер связей элементов системы по вертикали (рис. 11).

Элементом будем называть составную часть системы, которая считается неделимой при данном рассмотрении.

Функционирование - процесс изменения состояния системы во времени, т.е. работа системы.

Всякая система состоит из подсистем различных уровней и элементов, не подвергающихся дальнейшему делению. Число подсистем в системе, как и число элементов, может быть различным и зависит от ее сложности и принятой глубины рассмотрения.

Виды иерархических структур разнообразны (древовидная, ромбовидная, кольцевая и др.).

Наиболее соответствует конструкции АНО древовидная (веерная) иерархическая структура (рис. 11). Она наиболее проста для анализа и реализации. В ней удобно выделять так называемые иерархические уровни - группы элементов, на­ходящиеся на одинаковом (по числу промежуточных элементов) удалении от верхнего (главенствующего) элемента. В зависимости от целей анализа один и тот же объект, рассматриваемый как система С, в другой иерархической системе может быть рассмотрен как подсистема ПС, а в третьей как элемент Э (рис. 11).

Вариант иерархической структуры РК представлен на рисунке 12.

Близким к понятию структуры является термин декомпозиция.

Декомпозицией называется деление системы на части, удобное для каких-либо операций с этой системой. Сутью декомпозиции является упрощение системы, трудной для анализа целиком. Такое упрощение связано с вводом гипотез об отбрасывании или ослаблении отдельных связей в системе. Рассмотрение изолированно составных частей системы требует специальных процедур их согласования и координации.

Рассмотрение объектов, представляющих некоторую совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых элементов как единого целого для выполнения сложной функции, получило название системного подхода. Системный подход получил всеобщее признание и используется при анализе и синтезе различных материальных объектов и процессов их развития.

Методология системного подхода опирается на принципы целостности изучаемого объекта и принцип изоморфизма (однозначное сходство между объектами с точки зрения их структуры, взаимоотношений между элементами, а также между объектами и внешней средой).

Принципы целостности связаны с иерархичностью строения системы и позволяют представить сложность изучаемой системы в расчлененном виде. Принцип изоморфизма используется для анализа законов, объясняющих внутреннее сходство объектов и структур различной природы и назначения.

В сфере техники системный подход оказался эффективным в силу того, что современная техника по своему существу является системной.

Поскольку главной отличительной особенностью большой системы является тесная связь всех ее элементов, системный подход к анализу сложной технической системы означает учет этих взаимосвязей, изучение отдельных элементов как структурных частей более сложных систем, выявление роли каждого из них в общем процессе функционирования сложной системы.