CC BY
142
УДК 517.958.55 Лысенко А.В.
Пенза, ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»
ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ТИПОЛОГИИ УСТРОЙСТВ АМОРТИЗАЦИИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
НА ОСНОВЕ ФАСЕТНОЙ СТРУКТУРЫ
Аннотация. Рассмотрены наиболее распространённые системы классификации виброамортизаторов, выведены их основные достоинства и недостатки. Представлены особенности топологии устройств фасетная классификация, структурные элементы которой поставлены в соответствие с основными свойствами амортизаторов.
Ключевые слова: амортизация, классификация, фасет, база данных, виброамортизатор.
Введение
В настоящее время, чтобы успешно конкурировать на рынке товаров и услуг, их производители должны оперативно и адекватно реагировать на быстро меняющиеся запросы потенциальных потребителей, обеспечивая высокое качество конечного продукта при минимальных издержках на его производство [1].
Для реализации указанных задач компаниям-производителям приходится своевременно осуществлять реорганизацию своих бизнес-процессов и внедрять информационные системы, гарантирующие их поддержку.
Одним из элементов, играющих важную роль при разработке современных информационных систем, является организация кодирования информации. При этом особая роль отводится методам классификации информации [2 - 5]. Это объясняется тем, что многообразие форм и значений, которые могут приобретать различные экономические показатели, используемые в системах управления народнохозяйственными объектами различных уровней, обусловливает необходимость применения определенных принципов систематизации этой информации в целях обеспечения удобства ее хранения, поиска, обработки и использования в процессе подготовки управленческих решений.
По ГОСТу 6.011-87, классификация - это разделение множества объектов на подмножества по их сходству или различию в соответствии с принятыми методами.
Классификация фиксирует закономерные связи между объектами с целью определения места объекта в системе, которая указывает на его свойства [6 - 8] . С этой точки зрения, классификация является важнейшим средством создания системы хранения и поиска информации. Классификация носит всеобщий характер вследствие той роли, которую она может играть как инструмент научного познания, прогнозирования и управления.
Основание классификации - это признак, позволяющий распределять множество объектов на подмножества.
Процесс классифицирования представляет собой процесс распределения объектов классификации в соответствии с выбранной системой классификации.
Необходимость классификации связана: с выявлением общих свойств информационного объекта; разработкой правил и процедур обработки информации; сокращением объема и времени поиска необходимой информации; упрощением обработки информации.
Система классификации - совокупность правил распределения объектов множества на подмножества на основании классификационных признаков и зависимости внутри признаков.
К системам классификации объектов предъявляется ряд требований: полнота охвата объектов рассматриваемой области; однозначность реквизитов; возможность включения новых объектов.
Известны и наиболее применяемы иерархическая, фасетная и дескрипторная системы классификации объектов [9, 10].
Иерархическая, фасетная и дескрипторная системы классификации объектов
При иерархической системе классификации множество объектов делится в зависимости от выбранного классификационного признака на классы (группировки), образующие I уровень. Каждый класс I уровня в соответствии со своими классификационными признаком делится на подклассы (II уровень). Каждый подкласс II уровня делится на группы (III уровень) и т.д. (рис. 1).
При использовании иерархической системы классификации необходимо соблюдать следующие ограничения:
получающиеся на каждом уровне классификационные группировки должны составлять исходное множество объектов;
классификационные группировки на каждой ступени не должны пересекаться; классификация на каждой ступени должна проводиться только по одному признаку.
г
1
Подклассы Подклассы Подклассы
Группы Группы ^Нруппы ^Нруппы ^Нруппы ^Нруппы ^Нруппы ^»руппы ^нруппы
Подклассы
Подкласс
Рисунок 1 - Иерархическая система классификации
Достоинствами иерархической системы классификации являются простота и логичность построения, возможность использования неограниченного количества классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры [11].
Недостатки иерархической системы классификации: жёсткая структура, осложняющая внесение изменений; невозможность группировки объектов по заранее не предусмотренным признакам.
Эта классификация соответствует уровням детализации описания (характеристики) информационных единиц. Наиболее ярким примером иерархической классификации может служить УДК (Универсальная десятичная классификация), которая является в широком международном употреблении модификацией Десятичной классификации Дьюи.
Для кодирования показателей преимущественно оценочного типа, имеющих относительно не сложную структуру записи, может быть применена фасетная классификация.
Фасетная система классификации позволяет разделить множество объектов одновременно по нескольким независимым друг от друга признакам. Признак классификации, который используется для образования независимых классификационных группировок, называется фасетом.
Фасет представляет собой совокупность однородных значений классификационного признака. Внутри фасета значения могут располагаться в произвольном порядке или быть упорядоченными, поэтому внесение изменений в фасеты не представляет каких-либо трудностей. Классификация заключается в присвоении значений из фасетов. Главное требование при заполнении фасета - исключение возможности повторения одних и тех же значений классификационных признаков в различных фасетах. Структурно фасетную классификацию отражает рисунок 2.
Фасеты Ф1 Ф2 Ф3 Ф4 Ф1 Фп
Значения фасетов * * * * * *
* * * * *
* * * *
* * * *
Рисунок 2 - Фасетная система классификации
Достоинствами фасетной системы классификации являются высокая степень гибкости, использование большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок, простота модификации систем без изменения структуры группировок.
К недостаткам фасетной системы классификации можно отнести сложность структуры построения и низкую степень заполненности системы.
Несмотря на то, что фасетная классификация объектов обладает большей гибкостью (возможность практически не ограниченного добавления числа фасетов, расширения состава значения в отдельных фасетах, группировки множества по любому сочетанию и числу фасетов), в силу специфики характера обработки информации она имеет довольно ограниченное распространение в организационноэкономическом управлении и применяется главным образом для реализации информационно-поисковых систем. Например, каталог поисковой системы Япбех построен с использованием фасетной классификации. Основными фасетами для спецификации поискового образа в нем являются: тема, регион,
жанр, источник информации, адресат информации и т.д [12, 13].
Примером другой системы классификации, широко используемой при организации поиска информации, является дескрипторная классификация. Язык дескрипторной системы приближен к естественному профессиональному языку описания информационных объектов, что является его достоинством. При этой классификации выделяется совокупность (совокупности) ключевых слов или словосочетаний, описывающих тот или иной объект предметной области. Среди ключевых слов, являющихся синонимами, выбирается одно, называемое дескриптором (дескриптор - единственный член синонимического ряда ключевых слов). С помощью дескрипторов создается внутренний поисковый образ конкретных информационных запросов.
Для автоматизации поиска информации по различным запросам между дескрипторами устанавливаются ассоциативные связи, несущие различную смысловую и синтаксическую нагрузку (например,
такие, как: ЦЕЛОЕ - ЧАСТЬ: компания - отдел - (рабочая) группа - работник .... ДОПОЛНЕНИЕ: ресурсы - материальные, трудовые, финансовые, информационные).
На основе выявленных связей между словами, составляющими язык данной предметной области, строятся так называемые семантические карты (semantic maps), отражающие все многообразие ассоциативных взаимосвязей между дескрипторами. С их помощью могут быть реализованы переходы от одного дескриптора к другому, связанному с ним по смыслу в соответствии с требуемым характером ассоциативной связи (смыслом запроса).
Для обеспечения автоматического перехода с входного языка к его дескрипторному эквиваленту используются алфавитные словари системы, фиксирующие соответствие между словами входного языка системы и его дескрипторами. При этом для слов входного языка, имеющих различные приставки, падежные окончания и окончания множественного числа и другие подобные отличия, поиск выполняется на основе анализа их языковых морфем, что исключает влияние таких различий на процедуру поиска дескрипторов в словаре системы.
Достоинства дескрипторной системы могут быть использованы при решении актуальной проблемы разработки информационных систем непосредственно по запросам специалистами управления без привлечения профессиональных программистов.
Классификация амортизаторов, применяемых для защиты радиоэлектронной аппаратуры.
Для классификации амортизаторов РЭА была выбрана фасетная система классификации, как наиболее удобная, позволяющая использовать большого числа признаков классификации и модифицировать системы без изменения структуры группировок.
В настоящий момент существует множество способов классификации амортизаторов РЭА, но подавляющее большинство из них являются частными случаями применения конкретных видов амортизаторов и амортизационных систем. Наиболее полные и объёмные классификации были разработаны, сертифицированы и внедрены в 80-ых годах XX века. На сегодняшний момент применяются только три ГОСТа [14].
Мною была предложена новая система классификации амортизаторов, предназначенных для защиты радиоаппаратуры от вибрационных нагрузок, приложенных вертикально и включающая в себя основные параметры виброамортизаторов (рис. 3).
По ГОСТ 21467-81 в зависимости от условий эксплуатации амортизаторы подразделяют на семь типов. Амортизаторы всех типов изготавливают двух исполнений: 1 - цельнометаллические; 2 -резинометаллические. Каждое исполнение амортизаторов подразделяют на 13 типоразмеров. В связи с расширением номенклатуры амортизаторов встала острая необходимость в расширении их типоразмеров до более актуальных. При пополнении данного ГОСТа новыми амортизаторами и амортизаторами, принятыми в ГОСТ 17053.1-80, количество типоразмеров будет увеличено до 17 [15 - 17].
Рисунок 3 - Классификация амортизаторов, применяемых для защиты РЭА
В данной классификации было выделено 5 фасетов, которым соответствуют все основные характеристики виброамортизаторов.
1 фасет представляет собой совокупность весовых нагрузок, прикладываемых к амортизаторам, для работы его в динамическом режиме. По ГОСТ 21467-81 выделяется 13 фасетных значений, но с учётом ГОСТ 17053.1-80 значения данного фасета расширяется до 17.
2 фасет - массы самих амортизаторов. В связи с увеличением номенклатуры по данному фасету, то и в сравнении с ГОСТ 17053.1-80, количество значений данного фасета возрастёт с 5 до 9.
3 фасет - амплитуда перемещения виброизолируемого объекта. По действующему ГОСТу 11679.1-76 выделяется 6 значений. При добавлении в этот фасет амортизаторов ГОСТа 17053.1-80, фасет расширяется до 10 значений.
4 фасет - линейный закон изменения виброускорения лежит в тех же приделах, что и в ГОСТе 11679.1-76, но из-за большого количества амортизаторов, количество значений данного фасета изменяется в большую сторону [18 - 20].
5 фасет - диапазон частот вибрации, на которых амортизаторы способны выполнять свои функции в полной мере. В ГОСТе 21467-81 выделяется 3 фасетных значения, но в последнее время актуальным становятся амортизаторы, рабочий диапазон частот которых может превышать 2 кГц [21, 22]. В связи с этим был добавлен ещё одно фасетное значение, которое учитывало бы новые требования.
Заключение
В приведённой классификации фасетные признаки поставлены в соответствие с основными свойствами амортизаторов российского производства (типов: АФД, АП, АПН, АПНМ, АД, АКСС, АЧ, ОВ) и их иностранные аналогов (MV, ElE, Isoflex, K17, SP, V3CA, V1).
Разработана база данных имеющихся амортизаторов, предложенная классификация была доведена до программной реализации, позволившей инженеру-конструктору выбрать оптимальный класс амортизаторов, использую в качестве входных данных значения фасетов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лысенко, А.В. Анализ современных систем управления проектами / А.В. Лысенко // Надежность и качество - 2012: труды Международного симпозиума: в 2 т. / под ред. Н.К. Юркова. -
Пенза: Изд-во ПГУ, 2012. - 1 т. - С. 371-373.
2. Затылкин, А.В. Метод связанных систем в моделировании процесса обучения /
А. В. Затылкин, В. Б. Алмаметов, И. И. Кочегаров // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2010. № 4 (9). - С. 56-61.
3. Држевецкий, А.Л. Автоматизированная система оптического допускового контроля печатных
плат и фотошаблонов /, А.Л. Држевецкий, А.В. Григорьев. // «Метрология» (прил. к ж. «Измерительная техника»), 1995, вып. 4, C. 11-18.
4. Затылкин, А.В. Система адаптивного тестирования на основе нечеткого логического вывода /
A. В. Затылкин // Надежность и качество: тр. Междунар. симп. Том 2 / под ред. Н. К. Юркова. -Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2012. - С. 133-135.
5. Архитектура ИКОС с внешним объектом изучения / А.В. Затылкин, Н.К. Юрков, И.Д. Граб,
B. Б. Алмаметов, В.А.Трусов // Надежность и качество: Труды международного симпозиума. Том 1./ Под ред. Н.К. Юркова - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2008, с. 211-213.
6. Затылкин, А.В. Управление исследованиями моделей радиотехнических устройств на этапе
проектирования / А. В. Затылкин, А. Г. Леонов, Н. К. Юрков // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии: научно-технический журнал - Астрахань: Издательский дом «Астраханский
университет», 2012. - № 1(17). - С. 138-142.
7. Григорьев, А.В. Уровни предпочтений в системе распознавания электронно-дифракционных
картин / А.В. Григорьев, А.Л. Држевецкий, И.Д. Граб // Надежность и качество: Труды междуна-
родного симпозиума. Том 1 / Под ред. Н.К. Юркова - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2010, С.
396-399.
8. Григорьев, А.В. Критерий обнаружения объектных фрагментов штрихового изображения в полутоновом / А.В. Григорьев, А.Л. Држевецкий // Надежность и качество - 2011: труды Международного симпозиума: в 2 т. /под ред. Н.К. Юркова. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2011, С. 310-312.
9. Юрков, Н.К. Синтез автоматизированной системы оценивания качества пилотирования на авиационном тренажере/Н.К.Юрков, А.И.Годунов, Ю.Г. Квятковский //Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2012. - № 1 (21). - С. 58-64
10. Затылкин, А.В. Инновации в образовательных учреждениях и интерактивные программы обучения / А.В. Затылкин // Надежность и качество: тр. Междунар. симп. Том 1 / под ред. Н. К. Юркова. - Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2011. - С. 340-344.
11. Юрков, Н.К. Измерение параметров трехэлементных нерезонансных двухполюсников на фиксированной частоте/Н.К.Юрков, М.В.Клюев, Е.В. Исаев //Измерительная техника, 2012, № 11, с. 2932
12. Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд./ под. ред. проф. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2007. - с.40-41;
13. Затылкин, А.В. Алгоритм проведения проектных исследований радиотехнических устройств опытно-теоретическим методом / А.В. Затылкин, И.И. Кочегаров, Н.К. Юрков // Надежность и качество: тр. Междунар. симп. Том 1 / под ред. Н. К. Юркова. - Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та,
2012. - С. 365-366.
14. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Россстандарт) [Электронный ресурс] Каталог стандартов. Режим доступа:
http://www.gost.ru/wps/portal/pages.CatalogOfStandarts;
15. ГОСТ 21467-81 - Амортизаторы бортового оборудования летательных аппаратов. Типы, основные параметры, размеры и технические требования.
16. ГОСТ 17053.1-80 - Амортизаторы корабельные АКСС-М. Технические условия.
17. Программа инженерного расчета температуры перегрева кристалла электрорадиокомпонента и
его теплоотвода / А.В. Лысенко, Н.В. Горячев, И.Д. Граб, Н.К. Юрков // Надежность и качество -2012: труды Международного симпозиума: в 2 т. / под ред. Н.К. Юркова. - Пенза: Изд-во ПГУ,
2012. - 2 т. - С. 242-244.
18. Рындин, Д.А. Система генерации тестового сигнала для исследования динамических характеристик элементов конструкций РЭС / Рындин Д.А., Таньков Г.В., Затылкин А.В. // Цифровые модели в проектировании и производстве РЭС : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. проф. Н. К. Юркова. -Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. - Вып. 17. - 290 с.
19. Лысенко, А.В. Алгоритм функционирования стенда исследования теплоотводов и систем охлаждения радиоэлектронной аппаратуры / А.В. Лысенко, И.Д. Граб, Н.В. Горячев, Н.К. Юрков // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2011. № 1. С. 385-391
21. Ольхов, Д.В. Система обработки экспериментальной информации в проектных исследованиях радиотехнических устройств / Д. В. Ольхов, А. В. Затылкин, Н.К. Юрков // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2012. № 5. - С. 94-99.
22. Лысенко, А.В. Анализ методов испытаний РЭС на устойчивость к внешним механическим воздействиям / А.В. Лысенко // Цифровые модели в проектировании и производстве РЭС: межвуз. сб. научн. тр. / под ред. проф. Н.К. Юркова. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2012. - Вып. 17. - С. 62-65.
23. Горячев, Н.В. Структура и программно-информационное обеспечение информационноизмерительного лабораторного комплекса / Н.В. Горячев, А.В. Лысенко, Н.К. Юрков // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2012. Т. 130. № 5. С. 169-173.
24. С.И.Торгашин, А.Г.Дмитриенко, И.И.Кочегаров «Информационная модель интеллектуального
датчика» Труды международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии» Выпуск 14, Пенза, Изд. ПГТА, 2011 С.77-83
25. Обзор систем сквозного проектирования печатных плат радиоэлектронных средств / Трифо-ненко И.М., Горячев Н.В., Кочегаров И.И., Юрков Н.К. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 1. С. 396-399.
26. Информационные технологии проектирования РЭС. Единое информационное пространство предприятия : учеб. пособие / В. Б. Алмаметов, В. Я. Баннов, И. И. Кочегаров. - Пенза : Изд-во
ПГУ, 2013. - 108 с.
27. Микроконтроллеры AVR. Лабораторный практикум : учеб.пособие / И. И. Кочегаров, В. А.
Трусов. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. - 122 с
28. Лысенко, А.В. Анализ особенностей применения современных активных систем виброзащиты
для нестационарных РЭС / А.В. Лысенко, Г.В. Таньков, Д.А. Рындин // Надежность и качество -2013 : тр. Междунар. симп. : в 2 т. / под ред. Н. К. Юркова. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2013. - 2
т. - С. 155-158.
