Бриз-М (стр. 4 из 11)

2.1.1. Архитектура построения УТС на основе ИЭТР

По организационной структуре процесс разработки и внедрения УТС на основе ИЭТР можно разделить на три этапа:

1) «Производитель» - этап разработки электронной модели, занесение в базы всей технической и конструкторской документации;

2) «Учебный центр» - этап проверки и отладки информационной модели, полученной от производителя;

3) «Полигон» - этап практического тестирования информационной модели. Выявление фактических несоответствий между реальным изделием и виртуальной моделью.

Между этапами в процессе отладки происходит постоянный информационный обмен и корректировка информационной модели

На рис. 2.2. приведена схема архитектуры построения УТС на основе ИЭТР.

Рис. 2.2. Архитектура построения учебно-тренировочных средств

2.1.2. Состав программных модулей УТС на основе ИЭТР

Программно-методический комплекс состоит из следующих модулей:

· основные этапы и последовательность выполнения технологических операций подготовки РБ на ТК;

· подготовка средств технологического оснащения ТК;

· имитация нештатных ситуаций;

· функционирования систем изделия;

· состав и основные требования эксплуатационной документации, регламентирующей подготовку РБ на ТК;

· информационное ядро;

· обслуживание (создание и редактирование) информационного ядра.

Модуль «Основные этапы и последовательность подготовки РБ на ТК» обеспечивает в интерактивном режиме демонстрацию и изучение основных этапов подготовки РБ на ТК космодрома.

Модуль «Подготовка средств технологического оснащения ТК» обеспечивает в интерактивном режиме демонстрацию и изучение основных этапов подготовки средств технологического оснащения ТК РБ.

Модуль «Имитация нештатных ситуаций» содержит перечень возможных нештатных и аварийных ситуаций, а также обеспечивает в интерактивном режиме демонстрации их развития и последствий, изучение мероприятий по предотвращению и содержание этапов работ по устранению последствий нештатных и аварийных ситуаций.

Модуль «Функционирования систем изделия» обеспечивает в интерактивном режиме демонстрацию и изучение функционирования основных систем РБ.

Модуль «Состав и основные требования эксплуатационной документации, регламентирующей подготовку РБ на ТК» обеспечивает в интерактивном режиме изучение состава и основных требований эксплуатационной документации, регламентирующей подготовка РБ на ТК космодрома.

Модуль «Информационное ядро» является основной информационным хранилищем учебно-тренировочного программно-методического комплекса, необходим для функционирования всех модулей и подсистем УТПМК, включает электронные модели изделия, процессов, технологической системы, нормативно-техническую документацию, представленную в электронном виде.

Модуль «Обслуживание информационного ядра» обеспечивает возможность ввода принципиально новой (дополнительной) и редактирования уже занесенной в информационное ядро информации по изделию (модернизация, варианты исполнения), процессам функционирования основных систем, содержание этапов подготовки РБ на ТК, средств технологического оснащения ТК РБ.

На рис. 2.3. представлена структура программных модулей УТС на основе ИЭТР

Рис. 2.3. Структура разработки ИЭТР

2.2. Методика построения отдельных модулей УТС ПМК на основе ИЭТР

По стандартам CALS-технологий основными методами анализа предметной области для разработки информационных моделей являются методологии IDEF0 и IDE1X.

2.2.1. Анализ технологических процессов для определения структуры информации в подсистемах ПМК

Методология моделирования IDEF0 предназначена для функционального анализа процесса с точки зрения CALS.

Основные элементы этой методологии основываются на следующих концепциях:

· графическое представление блочного моделирования. Графика блоков и дуг IDEF0-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описываются посредством интерфейсных дуг, выражающих "ограничения", которые в свою очередь определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются;

· строгость и точность. Выполнение правил IDEF0 требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила IDEF0 включают:

· ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3-6 блоков);

· связность диаграмм (номера блоков);

· уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен);

· синтаксические правила для графики (блоков и дуг);

· разделение входов и управлений (правило определения роли данных).

· отделение организации от функции, т.е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель.

Результатом применения методологии IDEF0 является модель, которая состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы - главные компоненты модели, все функции и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. Управляющая информация входит в блок сверху, в то время как информация, которая подвергается обработке, показана с левой стороны блока, а результаты выхода показаны с правой стороны. Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу

Одной из наиболее важных особенностей методологии IDEF0 является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель.

Построение IDEF0 -модели начинается с представления всей системы в виде простейшей компоненты - одного блока и дуг, изображающих интерфейсы с функциями вне системы. Поскольку единственный блок представляет всю систему как единое целое, имя, указанное в блоке, является общим. Это верно и для интерфейсных дуг - они также представляют полный набор внешних интерфейсов системы в целом.

Затем блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами. Эти блоки представляют основные подфункции исходной функции. Данная декомпозиция выявляет полный набор подфункций, каждая из которых представлена как блок, границы которого определены интерфейсными дугами. Каждая из этих подфункций может быть декомпозирована подобным образом для более детального представления.

Во всех случаях каждая подфункция может содержать только те элементы, которые входят в исходную функцию. Кроме того, модель не может опустить какие-либо элементы, т.е., как уже отмечалось, родительский блок и его интерфейсы обеспечивают контекст. К нему нельзя ничего добавить, и из него не может быть ничего удалено.

Анализ блоков «Основные этапы и последовательность выполнения технологических операций подготовки РБ на ТК» и «Подготовка средств технологического оснащения ТК» производится при помощи методологии IDEF0.

Последовательность операций представляется в виде иерархического дерева по принципу «от общего к частному».

В корне дерева находится операция «Подготовка РБ «Бриз-М» на ТК» На более нижнем уровне происходит детализация этой операции. Соответственно операции более нижнего уровня детализуют операции верхнего.

2.2.2. Определение модели данных информационного ядра УТС ПМК

На аппаратном уровне для создания УТС на основе ИЭТР применяется СУБД Oracle. На уровне пользователя системы Microsoft Access.

Для анализа модели данных используется методология IDEF1Х.

Методология IDEF1Х предназначена для моделирования данных о процессе и указания взаимосвязей между группами данных.

Основным понятием данной методологии является сущность.

Сущность в методологии IDEF1X является независимой, если каждый экземпляр сущности может быть однозначно идентифицирован без определения его отношений с другими сущностями. Сущность называется зависимой, если однозначная идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения к другой сущности

Каждой сущности присваивается уникальное имя и номер, разделяемые косой чертой "/" и помещаемые над блоком.

Связь может дополнительно определяться с помощью указания степени или мощности (количества экземпляров сущности-потомка, которое может существовать для каждого экземпляра сущности-родителя). В IDEF1X могут быть выражены следующие мощности связей:

· каждый экземпляр сущности-родителя может иметь ноль, один или более связанных с ним экземпляров сущности-потомка;

· каждый экземпляр сущности-родителя должен иметь не менее одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка;

· каждый экземпляр сущности-родителя должен иметь не более одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка;

· каждый экземпляр сущности-родителя связан с некоторым фиксированным числом экземпляров сущности-потомка.

Если экземпляр сущности-потомка однозначно определяется своей связью с сущностью-родителем, то связь называется идентифицирующей, в противном случае – неидентифицирующей.

Связь изображается линией, проводимой между сущностью-родителем и сущностью-потомком с точкой на конце линии у сущности-потомка.

2.3. Требования к техническому обеспечению разработки УТС

УТС на основе ИЭТР может использоваться, как для тренировки или обучения одного человека, так и для подготовки целого боевого расчета (Пять человек).

Для корректной работы системы необходимо следующее оборудование: