CC BY
20Решетнеескцие чтения. 2015
УДК 533.16
ПОДХОД К СОЗДАНИЮ МОДУЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ САМОЛЕТА
С. А. Власов, Е. В. Куркина, М. О. Спирина
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева (Национальный исследовательский университет) Российская Федерация, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34. E-mail: maryspirina@gmail.com
Описан подход к разработке интерфейса для автоматизированной системы поддержки проектирования самолета. Обосновано применение модульной структуры интерфейса для повышения эффективности работы конструктора.
Ключевые слова: интерфейс, проектирование, CAD, автоматизация, метамодель.
APPROACH TO CREATING MODULAR INTERFACE FOR AN AUTOMATED SUPPORT SYSTEM OF AIRPLANE PRELIMINARY DESIGN
S. A. Vlasov, E. V. Kurkina, M. O. Spirina
Samara State Aerospace University 34, Moskovskoye shosse, Samara, 443086, Russian Federation. E-mail: maryspirina@gmail.com
The paper describes the concept of interface for an automated designing support system and proves the need in a modular interface to increase the overall performance of a designer.
Keywords: interface, design, CAD, automation, meta-model.
Введение. Задача автоматизации процессов проектирования актуальна из-за возрастающей сложности конструкций и необходимости сокращения производственно-технологического цикла при повышении качества проектных решений. Высокий уровень формализации общих методик проектирования позволяет СЛЭ-системам решать стандартные повторяющиеся задачи без необходимости участия конструктора. Однако, несмотря на то что автоматизированные СЛЭ-модели в действительности фактически упрощают процесс проектирования артефакта, задача их настройки обычно представляет собой существенную проблему. Эта проблема могла бы быть решена путем разработки специального интерфейса, основанного на формальном описании модели, выступающего в качестве интеллектуального помощника пользователя [1].
Методика создания интерфейса. Интерфейс СЛБ-системы рассматривается как инструмент, который способен осуществлять поддержку таких действий, как проектирование, разработка, отображение и изменение объектов в графически-ориентированной среде [2].
В настоящей статье рассматривается создание интерфейса системы проектирования транспортного самолета на этапе технических предложений. Решение задачи предварительного проектирования самолета требует создания его математической и геометрической моделей. Модели строятся на основе обработки исходных данных из технического задания на проектирование по некоторому сценарию расчета.
Сценарий выбора схемы самолета в виде РРРБ-диаграммы представлен на рис. 1.
Непосредственное вычисление параметров будущего самолета производится отдельными расчетными
модулями, которые получают необходимую информацию из матрицы проекта и возвращают в нее результат своей работы. Модульная структура вычислительной подсистемы позволяет реализовать возможность выбора среди нескольких методов расчета, а также при необходимости комбинировать их [3].
Модули интерфейса. Эффективный пользовательский интерфейс современной CAD-системы должен содержать необходимые инструменты и типы моделей, подходящие под задачу пользователя.
Интерфейс, описанный в статье, предназначен для решения задачи предварительного проектирования самолета, основанного на метамодели самолета (созданной в системе CATIA) и базе данных (в настоящее время основанной на Excel MS) [2].
Обзор интерфейса системы представлен на рис. 2.
Интерфейс состоит из нескольких главных частей: таймлайн (1), окно предварительного просмотра (2), панель параметров (3) и панель текущих параметров модели (4).
Таймлайн служит для описания процесса проектирования самолета. Каждый пункт таймлайна представляет собой отдельный вычислительный модуль, отвечающий за выполнение некоторого набора проектных процедур [4].
Так, для крыла реализуются следующие бизнес-процессы:
- определение формы крыла в плане;
- определение относительного удлинения крыла;
- определение сужения крыла;
- определение аэродинамического профиля крыла;
- определение параметров контроля крена;
- определение механизации крыла.
Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты
Рис. 1. Сценарий определения концепции проектируемого самолета в виде РЕЕБ- диаграммы
Рис. 2. Обзор интерфейса системы
Аналогично происходит реализация бизнес-процессов проектирования фюзеляжа, горизонтального и вертикального оперения самолета.
Каждый модуль принадлежит к определенному типу с набором соответствующих параметров. Модуль иллюстрирует, как в процессе проектирования изменение определенного параметра затронет проект в целом.
Данный подход реализован в программном комплексе поддержки предварительного проектирования робот-проектант самолёта [5].
Заключение. Практическая реализация модульного адаптивного интерфейса позволяет сократить время, необходимое для поиска необходимых инструментов в процессе решения задачи, выходящей за пределы определенного набора операций, что в значительной мере способствует повышению временной и экономической эффективности работы конструктора при решении задач оптимизации типовых конструкций.
References
1. Borgest N. M., Korovin M. D. Ontologies: current state, short review, Ontology of designing. No. 2(8), 2013. pp. 49-56
2. Blessing L. T. M., Chakrabarti A. DRM, a Design Research Methodology, Springer, 2009. 413 p.
3. [La Rocca и др., 2009] La Rocca G., Van Tooren, Knowledge-based engineering approach to support aircraft multidisciplinary design and optimization. J. Aircr. 46(6), 1875-1885 (2009).
4. Kanev D. Analysis of automated learning systems architectures and architecture development of intelligent tutoring system based on mobile technology, proceedings of the INTERACTIVE SYSTEMS: ProblemV of HumanComputer Interaction 2013, pp. 141-152
5. Borgest N. M., Gromov An. A., Gromov Al. A., Korovin M. D. The concept of automation in conventional systems creation applied to the preliminary aircraft design. Soft Computing in Computer and Information Science, 2015, pp. 155-165.
© Власов С. А., Куркина Е. В., Спирина М. О., 2015
