Методология информационного проектирования систем авионики

• Автор: Парамонов, Павел Павлович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 285 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНО- 19 ИНФОРМАЦИОННЫХ СРЕДСТВ АВИОНИКИ

1.0. Введение

1.1. Типовые структуры измерительно-информационной системы

1.2. Обобщенная схема передачи информации в человеко-машинном комплексе

1.2.1. Общие определения

1.2.2. Количественная оценка информационного содержания сигнала

1.3. Методы исследования

1.3.1. Методы моделирования сенсорной подсистемы

1.3.2. Методы моделирования бортовой вычислительной подсистемы

1.3.3. Методы моделирования подсистемы отображения информации

1.3.4. Методы синтеза бортовых кабельных сетей (БКС)
1.3.5. Критерии оценки бортовых систем информационного обмена
1.4. Выводы
2. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СЕНСОРНОЙ ПОДСИСТЕМЫ
2.0. Введение
2.1. Дискретизация аналоговых сигналов
2.2. Погрешности дискретизации аналоговых сигналов
2.3. Квантование сигналов сенсорной подсистемы по уровню
2.4. Дискретизация квантованных сигналов
2.5. Информационные характеристики сигналов датчиков
2.6. Выводы
3. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ БОРТОВОГО

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
3.0. Введение
3.1. Общие свойства и характерные особенности бортовых ЭВМ
систем авионики
3.2. Временные характеристики полумарковских процессов
3.3. Описание функционирования бортовых ЭВМ без учета
прерываний
3.4. Временные характеристики алгоритмов при наличии внешних прерываний
3.5. Изменение информативности сообщений при обработке сигналов сенсорной системы на ЭВМ
3.6. Суммарная оценка информационных потоков в системе авионики
3.7. Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СРЕДСТВ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
4.0. Введение
4.1. Общие принципы формирования сообщений, предъявляемых на
экране
4.2. Способы представления информации и информативные
признаки
4.2.1. Представление информации абстрактными геометрическими фигурами, условными знаками и контурами
4.2.2. Буквенно-цифровой способ представления информации
4.2.3. Характеристики положения
4.2.4. Геометрические и количественные характеристики
4.2.5. Характеристики восприятия
4.3. Синтез сообщений
4.3.1.Общие принципы синтеза сообщений
4.3.2. Синтез сообщений из примитивов
4.3.3. Особенности синтеза двумерных сообщений

4.3.4. Особенности синтеза объемных сообщений
4.4. Информационно-временные характеристики процесса формирования сообщений на экранах средств отображения
4.5. Выводы
5. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИОНИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ
5.0. Введение
5.1. Проектирование сенсорной подсистемы
5.1.1. Усиление по мощности
5.1.2. Усиление с предварительной аналоговой фильтрацией
5.1.3. Аналоговое уплотнение для передачи по каналу связи
5.1.4. Аналого-цифровое преобразование
5.1.5. Аналого-цифровое преобразование с компандированием
5.1.6. Аналого-цифровое преобразование с аналоговым уплотнением
5.1.7. Аналого-цифровое преобразование с цифровым уплотнением
5.1.8. Электропитание сенсорной подсистемы
5.2. Проектирование бортовой кабельной сети
5.2.1. Описание кабельной сети
5.2.2. Проектирование кабельной сети
5.2.3. Показатели качества бортовой кабельной сети
5.2.4. Разъемы
5.3. Включение бортовой ЭВМ в авионику
5.3.1. Интерфейс по ГОСТ 18977-79 (ARINC 429)
5.3.2. Интерфейсы по ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD-1553B), ГОСТ
Р50832 (STANAG 3910), ARINC 629, ARINC 659
5.3.3. Аналоговый и цифровой радиальные интерфейсы
с мультиплексированием
5.3.4. Система прерывании и спецпроцессор
5.4. Оценка основных ресурсов бортовой ЭВМ

выполняется неравенство
I sm(t) - sm(t') < vm, 1 < m < M.
Составляющие sD(t) = (sm+i(0> —, sn(t) » —, %(0) представляют собой квантованные по уровню функции непрерывного аргумента. Их сигнальные параметры принимают одно из значений множества
•УЛ(0 ^ { ^l(n), —» ^JtCя), — » ^К(,п)}, (2.3)
где К(п) - количество уровней (квантов), на которые разбивается информативный параметр н-го сигнала.
При вводе в ЭВМ как аналоговые, так и цифровые сигналы подвергаются предобработке, в частности, преобразованию в цифровую форму [60, 76, 78, 84, 89, 91], что приводит к изменению их информативности [13, 36, 45, 52, 53, 59, 63, 74, 87]. Выбор рациональных режимов предобработки [2, 57, 71, 89, 91, 95, 96] способствует формированию сигналов с заданными характеристиками для передачи но каналам связи и последующей обработки бортовой ЭВМ при минимизации потерь информативности сообщений. Поэтому в настоящем разделе исследуется вопрос моделирования преобразования сигналов сенсорной системы перед вводом в ЭВМ
2.1. Дискретизация аналоговых сигналов Для ввода ЭВМ составляющие sA(t) = (st(t) sm(t) 5,„(г)) подвергаются дискретизации и квантованию по уровню. В первом приближении любой физический прибор, выполняющий функции дискретизатора может быть представлен как идеальный мультипликативный дискретизатор, в котором преобразование многомерного сигнала выражается как произведение вектора хЛ(г) на вектор преобразования (дискретизирующую функцию) o{t). Дискретизирующая функция представляет собой вектор бесконечных сумм импульсов с бесконечно малой длительностью и бесконечно большой амплитудой