ВВЕДЕНИЕ 4
1 Предметная область 6
1.1 Характеристика предприятия и производственный процесс испытаний
космического аппарата 6
1.2 Описание и назначение автоматизированного рабочего места оператора
электрических испытаний космического аппарата связи 7
1.3 Недостатки существующего специального программного обеспечения
контрольной проверочной аппаратуры (СПО КПА-СТ) 15
2 Проектная часть 18
2.1 Выявление требований к программному продукту и характеристика
функциональной структуры модернизированного СПО КПА-СТ 18
2.2 Проектирование структурной схемы и архитектуры модернизированного
СПО КПА-СТ 22
2.3 Проектирование методов построения СПО КПА-СТ автоматизации
испытаний космического аппарата 28
3 Разработка модуля проведения электрических испытаний в автоматическом
режиме 40
3.1 Выбор средств разработки 40
3.2 Структура циклограммы и работа с файлом формата *.tso 40
3.3 Разработка алгоритма выполнения команд управления в автоматическом
режиме 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнева» - одно из ведущих предприятий российской космической отрасли, обладает технологиями полного цикла создания космических комплексов от проектирования до управления космического аппарата (КА) на всех орбитах - от низких круговых до геостационарных.
КА считается сложным, наукоёмким, дорогостоящим техническим устройством. В любую новую разработку КА закладываются технические решения, основанные на новейших научных достижениях. Неминуемое усложнение систем КА, приводит к наиболее осложненным схемам экспериментальной отработки на любом шаге изготовления.
Формирование компьютерной поддержки процессов отработки на этапе технологических испытаний привело к созданию автоматизированного рабочего места (АРМ), представляющего собой место оператора электрических испытаний, оснащенное средствами, необходимыми для выполнения им конкретных функций.
АРМ оператора электрических испытаний КА связи гарантирует подготовку входных данных для проведения работ с объектом контролирования и позволяет экономить ресурсы дорогих систем при их взаимосвязанных проверках в намерении оценки качественных и количественных характеристик [4].
Целью дипломного проекта является модернизация информационной системы автоматизированного рабочего места оператора электрических испытаний космического аппарата для снижения воздействия человеческого фактора, которое приведет к увеличению качества и эффективности проведения испытаний.
Уровень качества электрических испытаний улучшится за счет автоматизированной организации управления испытаний. Эффективность испытаний повысится за счет уменьшения необходимых временных людских ресурсов.
Исходя из цели дипломного проекта были поставлены следующие задачи:
- спроектировать структурную схему и архитектуру СПО КПА-СТ, методы построения СПО автоматизации испытаний КА, метод редактирования циклограмм, модель функциональности редактирования, модель функциональности интерпретации;
- разработать алгоритм выполнения КУ для проведения ЭИ КА в автоматическом режиме и алгоритм управления файлами с разным наименованием и форматом;
- осуществить внедрение и тестирование файлов с разным наименованием и форматом.
Структура работы состоит из трех разделов.
В первом разделе пояснительной записки производится анализ предметной области и постановка задачи дипломного проекта. Даются главные определения проблемной области.
Во втором разделе описаны функциональная структура СПО КПА-СТ, архитектура СПО КПА-СТ, описана логика и структура электрических испытаний в автоматическом режиме, представлены разработанные алгоритмы.
Третий раздел посвящен описанию реализации программы управления «Редактор и Интерпретатор ИП» для отработки алгоритмов проведения электрических испытаний КА в автоматическом режиме.
Результатом работы является разработанное СПО КПА-СТ, которое будет использоваться работниками отдела комплексного проектирования и электрических испытаний космических аппаратов, как входные данные
Произведен анализ предметной области применения СПО КПА-СТ АРМ оператора ЭИ КА связи. Выявлены недостатки существующего СПО КПА-СТ: в ходе испытаний КА с помощью главной испытательной программы постоянное обращение к оператору ЭИ, директива оператору комплексных испытаний дает указания хода выполнения испытаний, качество и эффективность испытаний снижается за счет ошибки оператора, организация управления испытаний не на высочайшем уровне, требуются временные и людские ресурсы.
Определены технические требования к системе, которые гарантируют соответствие программной системы формализованному процессу функционирования.
Испытательная программа «Редактор и Интерпретатор ИП» представляет собой полноценный и самостоятельный продукт, обеспечивающий полноценный контроль и управление комплексными испытаниями КА.
Осуществлена модернизация информационной системы автоматизированного рабочего места оператора электрических испытаний космического аппарата связи для снижения влияния человеческого фактора, которое приведет к повышению качества и эффективности проведения испытаний. Решены следующие задачи:
Спроектированы структурная схема и архитектура СПО КПА-СТ, сформированы методы построения СПО и метод редактирования циклограмм, осуществлена модель функциональности редактирования и интерпретации.
Разработаны алгоритмы выполнения команды управления в автоматическом режиме. Разработанные алгоритмы позволяют испытывать КА связи в автоматическом режиме.
Осуществлено внедрение и тестирование СПО КПА - СТ, что позволило провести испытания КА связи в автоматическом режиме.
С помощью разработанных алгоритмов решены следующие функциональные задачи: улучшение качества испытаний, оптимизация организации управления испытаний, повышение эффективности испытаний, сокращение требуемых временных людских ресурсов.
Разработка и внедрение данного программного продукта на АО «ИСС» приведет к улучшению качества работы операторов ЭИ КА связи, улучшению качества выпускаемой продукции предприятия и будет использоваться работниками отдела комплексного проектирования и электрических испытаний космических аппаратов, как входные данные для разработки АРМ оператора ЭИ КА связи.
Разработанное АРМ оператора ЭИ КА связи для проведения комплексных испытаний в автоматическом режиме будет использоваться работниками АО «ИСС» цеха 038 для проведения электрических испытаний КА связи и будет удовлетворять всем заявленным требованиям заказчика, а также будет применяться для проведения электрических испытаний с аналогичными спутниками связи.
1. Автоматизированная система управления и информационно - телеметрического обеспечения. Документ Управления Интерфейсами (ICD). 154.12700 - 2011. - 78 с.
2. Барков, А.В. Методы построения программного обеспечения автоматизации испытаний космических аппаратов связи и навигации/ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/ Сиб. гос. Аэрокосм. ун-т имени акад. М.Ф. Решетнева, Красноярск, 2006. - 145 с.
3. ГОСТ Р 19.701-90 Схемы алгоритмов, программ данных и систем. - Введ. 01.01.1992. - М.: Стандартинформ, 2012. - 17 с.
4. Протокол согласования интерфейса «Редактора и Интерпретатора ИП». Редакция 21.12.2011. - 64 с.
5. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. СТО 4.2-07-2014. СФУ, Красноярск, 2014. - 60 с.