Основы автоматизированного проектирования

ВВЕДЕНИЕ

Отличительной особенностью таких сложных технических систем, как БЛА, является постоянное расширение сфер и условий их применения.

Современные ЛА – это многофункциональные, многоцелевые системы, рассчитанные на выполнение целевых задач в широком спектре внешних условий и противодействий окружающей среды.

Это обуславливает усложнение их конструкции, а, следовательно, рост затрат и сроков разработки новых изделий. Как результат – резкое увеличение объема проектных работ, потоков информации и проектной документации. Увеличение сроков проектирования часто приводит к тому, что проектируемый БЛА морально устаревает раньше, чем он поступает в производство. Практика показала, что решение этих проблем возможно только при условии комплексной автоматизации проектно-конструкторской деятельности.

Применение вычислительной техники для решения отдельных проектных задач началось с ее появлением. Однако это были отдельные, не взаимосвязанные программы, каждая из которых была по-своему уникальна. Поскольку при их создании использовались традиционные методы неавтоматизированного проектирования, то их применение не могло дать ожидаемого эффекта.

Разработка новых методов потребовала учета возможностей, не только технической составляющей проектирования, но  и коллективного характера процесса проектирования, а также методов принятия решения при выполнении проектных работ.

Выделение автоматизированного проектирования в самостоятельное научно-техническое направление объясняется, прежде всего, тем, что постановка и методы решения проектных задач при автоматизированном и неавтоматизированном проектировании существенно различаются. По существу автоматизация проектирования базируется на математическом моделировании процесса функционирования проектируемого объекта и всех его компонентов при выполнении множества поставленных перед ним целевых задач. При их решении используются постоянно совершенствуемые методы математического моделирования, принятия решений в условиях неопределенности, методы многокритериальной оптимизации, многовариантного поиска и др.

Таким образом, для автоматизации процесса проектирования необходимо решить комплекс проблем:

· структурирование и унификацию информации об объектах (включая все их компоненты), так и процессов проектирования,

· разработку методов, моделей, алгоритмов, программно-информационных средств решения проектных задач;

· разработку технических, программных, информационных, методических и других средств, обеспечивающих процесс проектирования;

· решение вопросов объединения в единую организационно-техническую систему всех этих средств автоматизации с коллективами людей, осуществляющих процесс автоматизированного проектирования, т.е., иными словами, САПР.

САПР (по ГОСТ) представляют собой крупные организационно-технические системы, состоящие из подсистем, включающих комплексы средств автоматизации проектирования, взаимосвязанные с соответствующими подразделениями проектной организации [1]. Каждая из подсистем САПР, решая задачи, в соответствии со своим назначением, имеет общие цели: повышение качества проектных работ, снижение стоимости и сокращение сроков проектирования. Реально решить эти задачи можно только за счет многовариантной проработки проекта.

Анализ структуры БЛА показывает, что все они отличаются многообразием возможных технических решений по составу и типам подсистем (СУ, ДУ и т.д.), их агрегатов и узлов, вариантами конструкторских и технологических решений, используемых при их разработке. Иными словами, структура изделия может рассматриваться как система переменного состава с различными вариантами реализации элементов.

Для выбора того или иного варианта проектного решения их количество, необходимое для проектной проработки, увеличивается многократно. Автоматизировать процесс оперативного формирования проектных решений вариантов БЛА, позволяющий проводить их синтез, анализ, а также оценку качества и эффективности – одна из первоочередных проблем, требующих автоматизации [2].