Моделирование бортовых информационно-измерительных систем с использованием сетей Петри-Маркова

• Автор: Жуликова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 172 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

1.1. Информационно-измерительный комплекс летательного аппарата

1.2. Функции авионики на борту летательного аппарата

1.3. Концепции моделирования процесса взаимодействия компонентов авионики

1.4. Задачи исследования процесса взаимодействия компонентов авионики

1.5. Выводы

2. СЕТИ ПЕТРИ-МАРКОВА КАК ИНСТРУМЕНТ АНАЛИТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АВИОНИКИ

2.1. Определение сети

2.2. Характер траекторий в пространстве состояний СПМ
2.3. Сводимость СПМ к полумарковскому процессу
2.4. Временные характеристики полумарковского процесса
2.5. Сведение СПМ к идеально упрощенной сети
2.6. Двухпереходные СПМ
2.7.Выводы
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СОГЛАСОВАНИЙ В ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ АВИОНИКА
3.1. Система обмена данными конвейерного типа

3.2. Системы обмена данными с предварительной обработкой информации
3.3. Система передачи данных от внешних устройств к центральному процессору
3.4. Выводы
4. ГЕНЕРАЦИЯ СЕТЕЙ В ИНТЕРАКТИВНОМ РЕЖИМЕ
4.1. Требования к программному обеспечению
4.2. Структура представления данных в системе
4.3. Алгоритм расчета состояний моделируемой системы
4.4. Интерфейс программы
4.5. Система самолетовождения и индикации ССИ-80 для самолета С-80ГП
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Литература Приложение 1 Приложение 2 Приложение 3 Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В задачу информационно-измерительного комплекса летательного аппарата, называемого ниже авионикой, входит сбор данных с датчиков сенсорной системы о состоянии контролируемых бортовых узлов и блоков, предварительная обработка поступающей информации бортовым вычислителем и выдача информации операторам для принятия решений по управлению бортовым оборудованием [68].
Современный этап развития технических средств управления пилотируемыми летательными аппаратами характеризуется, во-первых, существенным ростом объемов данных, получаемых от объекта с помощью сенсоров, во-вторых, стремлением извлечь из полученных данных максимум информации, используемой для принятия решений, а в третьих, стремлением переложить на ЭВМ выработку рекомендаций по принятию управленческих решений.
С другой стороны, рыночные отношения предопределяют жесткую конкуренцию, как на рынке авиационной техники, так и на рынке вспомогательных средств, что приводит к необходимости существенного сокращения сроков обновления технических средств и программного обеспечения. В настоящее время это возможно только с использованием таких методологий, которые обеспечивали бы сквозной процесс проектирования от общего облика системы до отдельных конструктивов и программных продуктов [74].
Важными характеристиками функционирования систем исследуемого класса являются 1) информативность сообщений (генерируемых датчиком, поступающих на вход бортовой ЭВМ для обработки, предъявляемых оператору для принятия решения, передаваемых по каналам связи и т.п.) и 2) скорость обработки и/или передачи сообщений. Данные характеристики определяют эффективность применения технических средств в процессе
2. СЕТИ ПЕТРИ-МАРКОВА КАК ИНСТРУМЕНТ АНАЛИТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АВИОНИКИ
2Л. Определение сети
Ситуационный (причинно-следственный) характер связей между позициями и переходами сетей Петри является предпосылкой для моделирования логики событий, происходящих в процессе функционирования авионики. Сеть Петри-Маркова формируется путем наложения на сеть Петри стохастико-временных параметров и логических условий продолжения процесса. При этом случайный процесс наложенный на структуру сети определяет ее временные и вероятностные характеристики [48].
Сетью Петри-Маркова называется структурно-параметрическая модель, заданная парой
где у/ - множество структурно-параметрические характеристик; у - множество характеристик состояния.
Структурно-параметрические характеристики СПМ, в свою очередь, задаются парой
у/ = {П,М}, где П - сеть Петри, М - случайный процесс.
Сеть Петри П определяет структуру СПМ, а случайный процесс М ■ накладывается на структуру П и определяет временные и вероятностные характеристики СПМ.
Структура СПМ характеризуется одной из четверок [59]:
л= {А, г, 1А(г), оА(г)} или п= {а, г, /2(Д), о7{Л)},
где А - конечное множество позиций; Е - конечное множество переходов; 1А(Г) и Оа{7) - соответственно входная и выходная функции переходов; 17{А) и 07(А) - соответственно входная и выходная функции позиций.