Системы в составе кинетической группы

Эти системы состоят из элементов, связанных с кинетическими характеристиками воздушного судна. Некоторые из них непосредственно участвуют в управлении движением судна и моделировании взаимодействия между судном и его рулевы­ми поверхностями, с одной стороны, и окружающей средой — с другой. В составе этой группы выделяются следующие системы:

♦ корпус;

♦ двигательная установка;

♦ шасси;

♦ инструменты управления полетом.

Все изображенные на рис. 8.8 подсистемы двигательной системы относятся к модели двигателей воздушного судна. Для представления нескольких двигате­лей создается соответствующее количество наборов переменных состояния, а также (там, где в этом есть необходимость) дублированные экземпляры объектов. Со­гласно своему основному назначению, эта система вычисляет тягу двигателя, моменты, вызываемые вращением узлов двигателя, а также силы и моменты, обу­словливаемые распределением массы топлива.

Причина включения в группу топливной системы заключается в том, что г,г. новион интерфейс соединяет ее с двигателями. Эта система вычисляет силы, u0;j. действующие на корпус воздушного судна вследствие движения топлива внутри баков, а также гравитационное воздействие массы топлива.

Мы определились с разделением функциональности, ее распределением по подсистемам и их контроллерам, а также с соединениями между подсистемами Для того чтобы архитектуру можно было признать готовой, необходимо сделать еще две вещи:

♦ выявить экземпляры дочерних модулей контроллера двигательной подси­стемы;

♦ аналогичным образом провести декомпозицию других групп, их систем и подсистем.

Итак, мы провели декомпозицию воздушного судна на четыре группы: кине­тическую, систем воздушного судна, авиационной электроники и окружающей среды. Затем мы разбили кинетическую группу на четыре системы: корпуса, дви­гательную, шасси и инструментов управления полетом. Наконец, мы выполнили декомпозицию двигательной системы на ряд подсистем.

8.2 Заключение

В настоящей главе представлена архитектура систем моделирования условий полета, ориентированная в основном на реализацию трех атрибутов качества: производительность, интегрируемость и модифицируемость. В ходе реализации этих задач в конкретных проектах удалось добиться некоторой экономии. В ча­стности, численность группы установки на месте сократилась до 50 % от предше­ствующего показателя. Связано это было с упрощением механизма обнаружения и устранения неисправностей. Реализация заданных атрибутов качества обеспе­чивается путем минимизации количества конфигураций типов модулей в архи­тектурном образце «структурная модель», ограничения взаимодействия между типами модулей и декомпозиции функциональности согласно предполагаемым модификациям реального воздушного судна.

Усовершенствования систем моделирования были достигнуты в основном за счет более глубокого понимания тщательно проанализированной и документи­рованной программной архитектуры и более точного соблюдения ее постулатов. В работе Чэстек (Chastek) и Браунсуорд (Brownsword) [Chastek 96] описывают­ся некоторые результаты, которые удалось получить благодаря применению об­разца «структурная модель»:

Во время заводской приемки предыдущей информационной системы моделирова­ния сопоставимого объема (В-52) было выявлено от 2000 до 3000 тестовых описаний (тестовых задач). В проекте на основе структурного моделирования этот показатель снизился до 600-700 описаний. Устранять проблемы стало легче, а причиной их возник­новения во многих случаях оказывалось неверное толкование документации... В боль­шинстве случаев специалистам удавалось локализовывать неисправности, не выез­жая на место... Благодаря структурному моделированию процент брака но сравнению с предыдущими информационными системами моделирования снизился в два раза.

В начале главы мы обозначили три основные задачи по качеству, на реализа­ции которых ориентирован образец «структурная модель»: это производитель­ность интегрируемость и модифицируемость рабочих требований. Сейчас мы резюмируем механизмы реализации поставленных задач. В кратком виде эти сведения представлены в табл. 8.1.

Производительность

Основной задачей по качеству для образца «структурная модель» является обеспечение производительности в реальном времени. Достигается она в основном средствами организующей части и за счет применения стратегии периодического планирования. Для каждой подсистемы, которая активизируется организующей частью, устанавливается временной бюджет; с другой стороны, масштаб аппарат­ного обеспечения системы моделирования планируется в расчете на соответствие сумме всех временных бюджетов. Иногда для этой цели хватает одного процессо­ра, в других случаях приходится вводить несколько процессоров. Для реализа­ции производительности в реальном времени в рамках такой стратегии пла­нирования требуется, чтобы суммарное время, отводимое участвующим в контурах управления подсистемам, соответствовало одному циклу системы моделирования. Таким образом, производительность в реальном времени обес­печивается за счет сочетания архитектурных образцов (конфигураций орга­низующего модуля) и функциональной декомпозиции (механизма активиза­ции экземпляров).