CC BY
5MEANS OF COMMUNICATION EQUIPMENT. Iss. 1 (141). 2018
C.B. Акимов. B.A. Бабошин П.А. Ботин Г.В. Bepxoea
МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕЛЕМАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНЫХ МОДЕЛЕЙ
Телематические узлы связи являются основными составными единицами глобальных вычислительных сетей общего и специального назначения, на основе которых строятся распределенные системы, качество функционирования и эффективность которых, во многом определяется тактико-техническими (ТТХ) и технико-экономическими характеристиками (ТЭХ) телематических узлов. Это определяет важность наличия эффективных методик автоматизированного проектирования телематических узлов связи с заданными ТТХ и ТЭХ. Телематический узел представляет собой сложный программно-аппаратный комплекс, строящийся с использованием магистрально-модульного принципа построения [1].
Несмотря на большое разнообразие систем автоматизированного проектирования (САПР), применяемых при создании радиоэлектронных средств (РЭС), ккоторымможно отнести и телематические узлы связи, в свободном доступе отсутствуют САПР, ориентированные на проектирование модульных систем. Автоматизированные системы проектирования телематических узлов должны базироваться на особых методиках и моделях, учитывающих особенности построения (комплексирования) систем и комплексов из готовых модулей различного уровня разукрупнения. В основу таких САПР
должны быть положены комплексные модели радиоэлектронных средств, учитывающие на системном уровне многоаспектную информацию о модулях [2]. САПР, ориентированные на комплексирование телематических узлов связи в первую очередь должны обеспечить информационную поддержку о доступных модулях (включая информацию о разрешении использования тех или иных модулей в системах специального и двойного назначения), учету совместимости этих модулей и вычислению ТТХ и ТЭХ телематических узлов.
Комплексную модель электронного модуля можно представить в следующем виде [3]:
СХМ= <#1), Р(2>, I, Е, Iе, Я, ЕуаГ>,
где Р*1) — первичные параметры объекта; Р<2) — вторичные параметры объекта; I— информация об интерфейсах моделируемого объекта; Е- информация о компонентах (подсистемах), составляющих объект; Iе — информация об интерфейсах компонентов (подсистем); Я — коммутационное пространство; Еуа1 — правила вычисления вторичных параметров объекта.
Комплексные модели электронных модулей обеспечивают представление о ТЭХ (посредством Р*1) и подсистемах, интерфейсах и правилах вычисления вторичных параметров с учетом ТЭХ подсистем и способов их коммута-
ции. На системном уровне большая часть расчетов может выполняться по формулам, непосредственно заложенным в комплексные модели отдельных модулей, но могут привлекаться и внешние САПР и системы компьютерного моделирования. Информация, содержащаяся в комплексной модели электронного модуля, приведена в таблице 1. Следует заметить, что структура представления информации пунктов 1 — 9 является инвариантной типу электронного модуля; специфической для конкретных типов модулей (сервер, модуль памяти, коммутатор и т.д.) будет лишь информация, приведенная в пунктах 10 — 11. Данный факт способствует со-
кращению расходов на создание комплексных моделей модулей, из которых будут создаваться телематические узлы связи.
Среда комплексного моделирования может быть представлена следующим выражением:
UCXM= <CXM, Select, Modif>,
где CXM — множество всей совокупности комплексных моделей; Select—оператор выбора объектов, удовлетворяющих определенным признакам; Modif— оператор модификации СХМ и CXM.
Одной из особенностей методики автоматизированного проектирования телематических
Таблица 1
Виды информации, представляемой комплексными моделями
№ Вид информации Примечание
1 Общая информация Тип модуля, производитель, общий вид модуля и т.д.
2 Конструкторско-технологиче-ская информация Массогабаритные характеристики, файлы с документацией ЕСКД и ЕСТД
3 Интерфейсы Информация об интерфейсах модуля, включая типы и марки электрических соединителей; возможны различные уровни конкретизации, вплоть до назначения каждого PIN
4 Компоненты Информация о модулях, являющихся подсистемами данного модуля. Представляются комплексными моделями, имеющими аналогичную структуру.
5 Коммутационное пространство Информация о связях интерфейсов компонентов между собой и с интерфейсами модуля. Коммутационное пространство может быть логическим (указываются связи, без конкретизации реализации) и физическим, когда конкретизируется реализация (жгуты, кросс-платы)
6 Требование по питанию Информация о требуемых характеристиках: номиналы напряжения и тока, коэффициент пульсаций, качество стабилизации и т.д. Вид электрических соединителей, обеспечивающих пинатие, может быть задан через интерфейсы
7 Электронная документация Мультимедийные файлы с электронной документацией
8 Условия эксплуатации, технические условия, расписание регламентных работ, статистика, паспорт объекта и т.д. Мультимедийные файлы, содержащие указанную информацию
9 Тепловой режим Информация о тепловыделении модуля. Может быть использована при выборе систем охлаждения и оптимизации размещения блоков в стойке
10 Функциональные характеристики В структурированном виде содержит данные о функциональных характеристиках модуля
11 Конфигурация объекта Информация о текущей конфигурации расположение перемычек, положение регуляторов и т.д.
Вторая ступень каскада
f Множество л f N Множество видеокарт
модулей памяти
Подмножество f Подмножество
модулей памяти. видеокарт,
совместимых с S совместимых с S
к
■■■ - ■
N
Г
Первая ступень каскада
Множество микропроцессоров
/— —\ Микропроцессор
I Intel ® Core™ ¡7 930
\
\
jf
Множество системных плат
- подмножество системных плат, совместимых с микропроцессором Intel ® Core™ ¡7 930
I
Выбор процессора
/
Z7
/
Множество жестких дисков
Подмножество жестких дисков, совместимых с S
У.:
г —л
Множество корпусов
г >
Подмножество
корпусов,
совместимых с S
_
■х.
СЛ
Рис. 1. Пример использования механизма каскадной фильтрации при комплексировании системного блока
узлов, является механизм каскадной фильтрации, обеспечивающий разработчику возможность выбора лишь тез модулей, которые совместимы с текущим решением, которое получено на предыдущих шагах процесса ком-плексирования. Рассмотрим пример комплек-сирования с использованием механизма каскадной фильтрации на примере выбора компонентов системного блока (рис. 1). Выбор на первом шаге процессора конкретного типа автоматически влечет отсев системных плат, несовместимых с данным процессором (первая ступень каскада). Полученное множество системных плат, позволяет отфильтровать другие компоненты (модули памяти, видеокарты, корпуса и т.д.), которые несовместимы ни с одной из системных плат, совместимых с выбранным процессором (рис. 1, а). Выбор конкретного типа модуля памяти, осуществляемый на втором шаге, влечет фильтрацию множества печатных плат, совместимых как с данным модулем памяти, так и с процессором, выбранным на первом шаге. На втором каска-
де фильтрации происходит отсев компонентов, несовместимых с новым множеством системных плат (рис. 1, б).
Применение комплексных моделей в автоматизации проектирования телематических узлов связи специального и двойного назначения обеспечит:
• унифицированное предсатвления системной информации об электронных модулях и переферийных устройствах;
• базу данных электронных модулей и переферийных устройств, сертифицированных для создания телематических узлов специального назначения;
• композицию комплексных моделей сложных объектов (блоков, пультов, стоек, телематических узлов) из комплексных моделей объектов-агрегатов (подсистем);
• представление множества комплексных моделей отдельных объектов и определения на нем операторов манипуляции отдельными моделями (модификация, фильтрация, каскадная фильтрация).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Акимов C.B., Меткин Н.П. Автоматизированная система комплексирования радиоэлектронных средств на основе комплексных моделей электронных модулей // Вопросы радиоэлектроники. Серия «Общетехническая», выпуск 1, 2012. С. 191-199.
2. Акимов C.B., Меткин Н.П. Автоматизированная система комплексирования радиоэлектронных средств на основе комплексных моделей электронных
модулей // Вопросы радиоэлектроники. Серия «Общетехническая», выпуск 1, 2012. С. 191-199.
3. Акимов C.B., Демидов А.А, Никифоров О.Г. Методология комплексных моделей системных объектов // Вопросы радиоэлектроники. Серия «Системы отображения информации и управления спецтехникой (СОИУ>, выпуск 2, 2012. С. 138-149.
