|
57 Из определения базового модуля видно, что чем выше значение параметра /У”, тем для решения большего числа задач ТЦУ он используется. Максимальное значение параметра //' = N, где N мощность множества реализуемых ТЦУ задач, принадлежащих множеству 2е, n-l,...,N. Состав множества модулей, проектируемых при разработке базового ПО ТЦУ, зависит от мощности множества 2е, которая определяется мерой близости входящих в множество Z задач ТЦУ. Чем более мощным является 2е, тем большее число модулей, обладающих высоким уровнем типовости, может быть синтезировано и принято в качестве базовых модулей программной системы. Следует отметить, что мощность ‘множества 2е определяет не только уровень типовости используемых модулей, но и их собственную мощность. Базовый модуль может не обладать высоким уровнем типовости, но обладать большой мощностью, и наоборот. Таким образом, введенное понятие базового модуля ПО отлично от определения типового модуля систем обработки информации и управления и непосредственно отвечает задачам синтеза ПО систем управления КА, т.е. концепции "базового программного обеспечения". Дальнейшее изложение показывает, что использование именно таких модулей дает существенный эффект на практике. 2.1.9 Формализация модели ТЦУ КА. Сложная взаимосвязь циклограмм управления космическими аппаратами (КА) и процессов их реализации на вычислительных средствах наземного комплекса управления (НКУ) требует как автоматизации этапа формирование циклограмм, так и их оптимальной программной реализации [16]. Это связано с тем, что рассматриваемый комплекс управления является многокомпонентным, т.е. имеет много процессоров. Каждой циклограмме соответствует последовательно-параллельный процесс срабатывания компонентов аппаратуры управления КА [15]. Время выполнения этого процесса зависит как от характеристик надежности компонентов НКУ, так и от надежности программного обеспечения. Сформулируем задачу, в которой определена основная взаимосвязь ТЦУ и процессов их реализации на вычислительной сети (ВС) НКУ, т.е. задачу отображения ТЦУ на многокомпонентную ВС. ТЦУ описывается ориентированным графом. Всем вершинам графа сопоставим задачи управления КА и задачи обработки информации Каждая задача имеет спецификацию. Другой ориентированный граф соответствует структуре ВС. Отождествляемые с компонентами структуры, все вершины этого графа также имеют спецификации. |
2. Формирование технологических циклов управления КА 2.1. Характеристика процессов управления КА Сложная взаимосвязь циклограмм управления космическими аппаратами (КА) и процессов их рализации на вычислительных средствах наземного комплекса управления (НКУ) требует как автоматизации этапа формирование циклограмм, так и их оптимальной программной реализации [70]. Это связано с тем, что рассматриваемый комплекс управления является многокомпонентным, т.е. имеет много процессоров. Каждой циклограмме соответствует последовательно-параллельный процесс срабатывания компонентов аппаратуры управления КА [69]. Вре мя выполнения этого процесса зависит как от характеристик надежности компонентов НКУ, так и от надежности програмного обеспечения. Первоначально решалась задача для этапа формирвания циклограммы при условиях, которые отражают статическую стратегию [71], т.е. оптимальный последовательно-параллельный процесс может быть выбран заранее, и при этом должны быть соблюдены условия оптимальности. Это характерно для НКУ, в котором множество циклограмм выполняется в составе общих технологических циклов управления (ТЦУ), охватывающих весь жизненный цикл системы КА. Сформулируем задачу, в которой определена основная взаимосвязь ТЦУ и процессов их реализации на вычислительной сети (ВС) НКУ, т.е. задачу отображения ТЦУ на многокомпонентную ВС. ТЦУ описывается ориентированным графом. Всем вершинам графа сопоставим задачи управления КА и задачи обработки информации. Каждая задача имеет спецификацию. Другой ориентированный граф соответствует структуре ВС. Отождествляемые с компонентами структуры, все вершины этого графа также имеют спецификации. Необходимо определить возможность реализации ТЦУ на изначально заданной структуре ВС и, если это возможно, указать программу или множество программ работы структурных компонент, обеспечивающих реализацию заданного (либо множества заданных) ТЦУ. Минимальное время реализации этого ТЦУ должно быть удовлетворительным с уче63 межуточные элементы сами могут представлять композицию отношений, поэтому ее можно отнести к любому числу элементов. Будем считать, что множество УД полностью определено множеством Р™ через композицию отношений, т.е. Р™ = /(Р™). Отношения предшествования и следования для Р™ являются отношениями типа Рц. Таким образом, множество входных элементов идентифицирует множество выходных. Эта зависимость полная, так как любая подстановка вместо Р™ — Р™ нарушает эту зависимость. Теперь, согласно принципам типизации и проектирования модульных систем обработки информации и управления [68], можем ввести следующие определения. Определение 1. Множество Р с определенной на нем композицией отношений, удовлетворяющее системе отношений пп.1-5, называется функциональным модулем. Определение 2. Базовым модулем называется функциональный модуль, для которого значение рт > 1. Из определения базового модуля видно, что чем выше значение параметра тем для решения большего числа задач ТЦУ он используется. Максимальное значение параметра рт = 7V, где N мощность множества реализуемых ТЦУ задач, принадлежащих множеству Z^,n — 1,...,7V. Состав множества модулей, проектируемых при разработке базового ПО ТЦУ, зависит от мощности множества Z^, которая определяется мерой близости входящих в множество Z задач ТЦУ. Чем более мощным является ZQ , тем большее число модулей, обладающих высоким уровнем типовости, может быть синтезировано и принято в качестве базовых модулей программной системы. Следует отметить, что мощность множества Z^ определяет не только уровень типовости используемых модулей, но и их собственную мощность. Базовый модуль может не обладать высоким уровнем типовости, но обладать большой мощностью, и наоборот. Таким образом, введенное понятие базового модуля ПО отлично от определения типового модуля систем обработки информации и управления и непосредственно отвечает задачам синтеза ПО систем управления КА, т.е. концепции ’’базового программного обеспечения”. Дальнейшее изложение показывает, что использование именно таких модулей дает существенный эффект на практике. 104 |