|
26 управляющих систем с учетом полной или нечетко заданной информации Ашрафи А.Е., Белли Ф.Е.. Хванга С. Л., Циммер манна М.Н. и многих других. 2.1.2 Комплексы программ управления как сложные системы Современные системы управления (СУ) сложными техническими объектами, к числу которых, без сомнения, можно отнести и космические аппараты, строятся на базе универсальных или специализированных ЭВМ, при этом сложность процесса и модели объекта управления определяет сложность программных средств (ПС) автоматизированной системы управления. В этой связи рассмотрим особенности ПС как сложных систем. Наиболее существенными чертами сложных систем принято считать: • наличие общей задачи и единой цели функционирования для всей системы; • большое количество взаимодействующих частей или элементов, составляющих систему; • возможность расчленения на группы наиболее тесно взаимодействующих элементов подсистемы, имеющие свое специальное назначение и цель функционирования; • иерархическую структуру связей подсистем и иерархию критериев качества функционирования всей системы; • сложность поведения системы, связанную со случайным характером внешних воздействий и большим количеством обратных связей внутри системы; • устойчивость по отношению к внешним и внутренним помехам и наличие самоорганизации и адаптации к различным возмущениям; • высокую надежность системы в целом, построенной из не абсолютно надежных компонент. Последующий анализ сложных программных систем базируется на применении понятий "программное средство", "комплекс программ" и "программа для ЭВМ". Программное средство совокупность программ особого назначения, пригодных для исполнения на ЭВМ, прошедших испытания с зафиксированными показателями качества и снабженных комплектом документации, достаточной для квалифицированной эксплуатации по назначению и использования как продукции производственно технического назначения. Комплекс программ (КП) совокупность взаимосвязанных программ для ЭВМ, в основном как объект разработки на различных этапах его создания, однако еще не достигшей завершенного состояния, пригодного для тиражирования и эксплуатации с определенными качественными показателями. Поэтому в процессе анализа технологии |
1. Инженерное проектирование программного обеспечения 1.1. Комплексы программ управления как сложные системы Современные системы управления (СУ) сложными техническими объектами, к числу которых, без сомнения, можно отнести и космические аппараты, строятся на базе универсальных или специализированных ЭВМ, при этом сложность процесса и модели объекта управления определяет сложность программных средств (ПС) автоматизированной системы управления [8]. В этой связи рассмотрим особенности ПС как сложных систем. Наиболее существенными чертами сложных систем принято считать: наличие общей задачи и единой цели функционирования для всей системы; большое количество взаимодействующих частей или элементов, составляющих систему; возможность расчленения на группы наиболее тесно взаимодействующих элементов — подсистемы, имеющие свое специальное назначение и цель функционирования; иерархическую структуру связей подсистем и иерархию критериев качества функционирования всей системы; сложность поведения системы, связанную со случайным характером внешних воздействий и большим количеством обратных связей внутри системы; устойчивость по отношению к внешним и внутренним помехам и наличие самоорганизации и адаптации к различным возмущениям; высокую надежность системы в целом, построенной из не абсолютно надежных компонент. Последующий анализ сложных программных систем базируется на применении понятий ’’программное средство”, ’’комплекс программ” и ’’программа для ЭВМ” [Г2]. Программное средство совокупность программ особого назначения, пригодных для исполнения на ЭВМ, прошедших испытания с зафиксированными показателями качества и снаб13 женных комплектом документации, достаточной для квалифицированной эксплуатации по назначению и использования как продукции производственно технического назначения. Комплекс программ (КП) совокупность взаимосвязанных программ для ЭВМ, в основном как объект разработки на различных этапах его создания, однако еще не достигшей завершенного состояния, пригодного для тиражирования и эксплуатации с определенными качественными показателями. Поэтому в процессе анализа технологии проектирования преимущественно используется термин ’’комплекс программ” и только после успешного завершения испытаний термин ’’программное средство”. В понятие программы далее включаются тексты любых программ на языке программирования или в объектном коде, пригодном для исполнения на ЭВМ. Рассматриваемые программные средства реализуются на различных типах ЭВМ, характеристики которых определяются назначением и сложностью ПС [13]. В системах управления в качестве реализующих ЭВМ могут применятся универсальные большие и мини-ЭВМ общего назначения, специализированные и бортовые ЭВМ, а также персональные ЭВМ. Общие принципы технологии проектирования ПС для СУ достаточно универсальны, и основные особенности проектирования связаны с назначением ПС, с доступными ресурсами применяемых ЭВМ, с соответствием их назначению и сложности решаемых программами задач. Эти факторы влияют на рациональный уровень автоматизации проектирования, на размер и сложность взаимодействия в коллективе разработчиков, на трудоемкость и длительность создания ПС и т.д. Однако принципы и методы проектирования ПС при этом изменяются относительно мало. Итак, как мы отметили ранее, программные средства, использующиеся в СУ, обладают всеми свойствами сложных систем. Они содержат большое количество (сотни и тысячи) компонент модулей, тесно взаимодействующих в процессе решения общей целевой задачи. Комплекс программ имеет общую цель функционирования обработку информации и принятие решений для управления объектами, вплоть до формирования соответствующих управляющих воздействий. Для обеспечения взаимодействий компонент в едином комплексе широко используются иерархические структуры с несколькими уровнями группирования и подчиненности модулей. Каждый модуль имеет свою целевую задачу и специфический частный критерий качества, как правило, не совпадающий с критерием эффективности всего комплекса. Однако частные критерии 14 |