Введение 6
1 Изучение принципов формирования программной модели космического
аппарата и обзор существующих подходов определения требований к программному обеспечению 9
1.4 Система поддержки принятия решения 9
1.5 Постановка цели и задач 11
1.6 Вывод по главе 1 12
2 Разработка метода автоматизированного формирования требований к
программной модели космического аппарата 15
2.3 Разработка алгоритма метода 18
2.3.3 Автоматизированное принятие решений с помощью системы
поддержки принятия решений 19
2.3.4 Анализ набора требований и выбор 20
2.4 Вывод по главе 2 21
3 Практическая реализация разработанного метода и проверка на
требованиях к программной модели космического аппарата 23
3.3 Анализ результата 23
3.4 Вывод по главе 3 24
Заключение 26
Список сокращений 27
Список использованных источников 28
Приложение
На сегодняшний день космические аппараты (КА) дают возможность человеку выполнить какую-либо работу по проведению исследований космического пространства или выполнить различного рода задачи, которые возможно сделать только в космическом пространстве. При разработке таких устройств необходимо тщательно продумывать все детали и проверять правильность их работы и взаимодействия. Для этого на наземном отладочном комплексе (НОК) отрабатывается бортовое программное обеспечение (БПО) с использованием программной модели космического аппарата (ПМКА). Качество программной модели[26, 27] напрямую зависит от корректности требований (полнота, реализуемость,
непротиворечивость), которые определяют логику работы. На текущий момент разработка требований не автоматизирована и выполняется специалистом вручную. При разработке требований можно выделить следующие сложности:
данные по космическим аппаратам и их моделям хранятся в неформализованном виде, что приводит к неоднозначному толкованию требований, за счёт чего на составление одного набора тратится порядка 2 месяцев;
при составлении требований специалист может допустить ошибки в синтаксисе или формулировке требования;
несколько версий документа требований для одного КА, в которых сложно отслеживать различные изменения и производить распространение этих изменений для унифицированных требований между КА;
определение актуальности требований;
длительный процесс формирования и согласования.
Таким образом, необходимо найти способ быстрой генерации на сколько возможно полных, согласованных и корректных требований к
ПМКА. В связи с чем, целью диссертационного исследования является повышение эффективности разработки требований и снижение сроков разработки ПМКА за счёт разработки метода автоматизированного формирования требований.
Для разработки данного метода необходимо выполнить следующие задачи:
провести анализ процессов разработки ПМКА и процедур управления требованиями;
разработать метод автоматизированного формирования требований к программной модели космического аппарата с помощью системы поддержки принятия решений;
проверить работу метода на требованиях к ПМКА.
В первой главе научно-исследовательской работы описано изучение принципов формирования ПМКА, понятие ПМКА и требований, выделены процедуры управления требованиями и их недостатки, рассмотрены шаги этапа разработки требований и недостатки существующего подхода определения требований программной модели. Рассмотрен механизм систем поддержки принятия решений как один из способов для повышения эффективности разработки требований к ПМКА.
Во второй главе научно-исследовательской работы описывается разработка метода автоматизированного формирования требований к ПМКА, для которого подготавливаются параметрическая модель требования и параметрическая модель эталонного КА, дерево принятия решений на продукционных правилах. Рассмотрен алгоритм метода и раскрыто содержание его этапов.
В третьей главе описана подготовка набора исходных данных, проверка метода и проведён анализ результата по набору требований, полученных ранее экспертом вручную.
Научная новизна заключается в разработке метода автоматизированного формирования требований к программной модели
космического аппарата на основе систем поддержки принятия решений, повышающего эффективность разработки набора требований.
Практическая значимость исследования заключается в сокращении сроков этапа разработки ПМКА для отработки бортового программного обеспечения при создании КА.
Объектом исследования является система требований к программной модели космического аппарата.
Предмет исследования:процесс формирования набора требований к ПМКА.
В результате диссертационного исследования был рассмотрен процесс разработки программной модели космического аппарата и выявлены проблемы при разработке требований к ПМКА,такие какдлительность сроков составления набора требований, возможность дублирования одного и того же требования разной формулировкой, а отсутствие формализации требований приводит к их различному пониманию со стороны специалистов, использующих требования при работе.
В процессе работы были решены следующие задачи:
1) проведён анализ жизненного цикла разработки ПМКА и процедур управления требованиями, выявлены недостатки: допущение ошибок при ручном составлении, появление противоречивых требований и большая продолжительность сроков разработки;
2) разработана параметрическая модель требования из 14 параметров и дерево принятия решений на 42 продукционных правилах, которые легли в основу СППР. Разработан метод автоматизированного формирования требований к ПМКА (5 этапов);
3) проведена проверка метода на программной модели для КА связи. Срок разработки документа требований - 30 дней, с использованием метода - 1 день, что доказывает повышение эффективности разработки требований.
