Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда
Рассмотрены вопросы организации структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда для отработки структуры и программно-алгоритмического обеспечения опытных образцов автоматизированных систем обработки информации и управления....
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
2007
|
| Назва видання: | Реєстрація, зберігання і обробка даних |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/50885 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда / В.А. Додонов // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2007. — Т. 9, № 2. — С. 42-52. — Бібліогр.: 8 назв. — pос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-50885 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-508852013-11-07T03:08:45Z Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда Додонов, В.А. Інформаційно-аналітичні системи обробки даних Рассмотрены вопросы организации структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда для отработки структуры и программно-алгоритмического обеспечения опытных образцов автоматизированных систем обработки информации и управления. Розглянуто питання організації структури комп’ютерного комплексного імітаційного моделюючого стенда для відпрацьовування структури та програмно-алгоритмічного забезпечення дослідних зразків автоматизованих систем обробки інформації та керування. The questions of organization of structure of the computer complex imitating simulating stand for improvement of structure and soft-algorithmic support of prototypes samples of the automated systems of information processing and management are considered. 2007 Article Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда / В.А. Додонов // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2007. — Т. 9, № 2. — С. 42-52. — Бібліогр.: 8 назв. — pос. 1560-9189 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/50885 004.91 ru Реєстрація, зберігання і обробка даних Інститут проблем реєстрації інформації НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Інформаційно-аналітичні системи обробки даних Інформаційно-аналітичні системи обробки даних |
| spellingShingle |
Інформаційно-аналітичні системи обробки даних Інформаційно-аналітичні системи обробки даних Додонов, В.А. Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда Реєстрація, зберігання і обробка даних |
| description |
Рассмотрены вопросы организации структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда для отработки структуры и программно-алгоритмического обеспечения опытных образцов автоматизированных систем обработки информации и управления. |
| format |
Article |
| author |
Додонов, В.А. |
| author_facet |
Додонов, В.А. |
| author_sort |
Додонов, В.А. |
| title |
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда |
| title_short |
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда |
| title_full |
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда |
| title_fullStr |
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда |
| title_full_unstemmed |
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда |
| title_sort |
организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда |
| publisher |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Інформаційно-аналітичні системи обробки даних |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/50885 |
| citation_txt |
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда / В.А. Додонов // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2007. — Т. 9, № 2. — С. 42-52. — Бібліогр.: 8 назв. — pос. |
| series |
Реєстрація, зберігання і обробка даних |
| work_keys_str_mv |
AT dodonovva organizaciâstrukturykompʹûternogokompleksnogoimitacionnogomodeliruûŝegostenda |
| first_indexed |
2025-07-04T12:45:11Z |
| last_indexed |
2025-07-04T12:45:11Z |
| _version_ |
1836720441792659456 |
| fulltext |
Інформаційно-аналітичні системи
обробки даних
42
УДК 004.91
В. А. Додонов
Институт проблем регистрации информации НАН Украины
ул. Н. Шпака, 2, 03113 Киев, Украина
Организация структуры компьютерного комплексного
имитационного моделирующего стенда
Рассмотрены вопросы организации структуры компьютерного ком-
плексного имитационного моделирующего стенда для отработки
структуры и программно-алгоритмического обеспечения опытных
образцов автоматизированных систем обработки информации и
управления.
Ключевые слова: испытания, имитация, моделирование, стенд,
структура.
Условием достижения высоких тактико-технических характеристик (ТТХ)
сложных технических систем (СТС) является повышение эффективности и каче-
ства всей деятельности, направленной на создание и использование отвечающих
современным требованиям образцов СТС, в том числе и бортовых автоматизиро-
ванных систем обработки информации и управления (АСОИУ), представляющих
собой взаимосвязанную совокупность радиоэлектронных, радиолокационных и
вычислительных средств.
К сложным АСОИУ, как системам реального времени, предъявляются жест-
кие требования к временным интервалам выполнения измерений (съема инфор-
мации), их диагностики и обработки, выработке необходимой новой информации
(управлению). АСОИУ могут определяться сложной иерархической структурой и
состоять из десятков и более подсистем.
К таким системам можно отнести, в частности, практически любые комплек-
сы, содержащие в качестве измерительного средства радиолокационные станции
(РЛС). Их разработка, проведение необходимых исследований, макетирование,
создание опытных образцов, наладка производства серийных изделий, в которых
задействованы большие коллективы исполнителей, требует больших затрат.
Качественные характеристики разрабатываемых и внедряемых АСОИУ стоят
в прямой зависимости от этих затрат. Профессиональность разработчиков
АСОИУ определяется поиском уменьшения затрат не только без потери качества,
© В. А. Додонов
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2007, Т. 9, № 2 43
но и с возможностью его повышения. Этот поиск (возможно) эволюционным пу-
тем привел к созданию комплексных имитационных моделирующих стендов
(КИМС).
КИМС является: средством ускорения работ по разработке, отладке, внедре-
нию системы; инструментом сокращения материальных затрат; средством фор-
мирования параметров модификации системы; инструментарием повышения ка-
чественных характеристик АСОИУ.
Накопленный в отечественной и зарубежной практике опыт привел в послед-
ние годы к осознанию ведущей роли испытания в деле создания АСОИУ. Испы-
тания АСОИУ — это необходимый элемент процесса разработки опытных образ-
цов изделий, позволяющий определить соответствие результата работ заданным
тактико-техническим требованиям и оценить пригодность разработанной системы
для практического использования. От эффективности испытаний зависит качество
поступающих в народное хозяйство АСОИУ и уровень их готовности к использо-
ванию.
Результаты испытаний могут быть использованы для обоснования решений
по принятию образцов в народное хозяйство, при планировании эксплуатации и
применения АСОИУ. От их достоверности зависит качество эксплуатации и эф-
фективного планирования использования системы, а также своевременность при-
нятия решений на доработку, модернизацию, создание новых образцов системы.
При сложившейся практике испытания сопутствуют всем этапам разработки,
производства и эксплуатации АСОИУ и в первую очередь определяют уровень
затрат на их создание и использование, а также длительность отработки. Так, на-
пример, для ряда СТС военного назначения затраты на проведение полигонных
испытаний составляют 40–55 % суммарных расходов на разработку, а с учетом
предварительных испытаний достигают 70 %, в то время как затраты на эскизное
проектирование не превышают 6 %, а расходы на техническое и рабочее проекти-
рование 6–19 %.
Общие расходы на все виды испытаний серийной продукции превышают 20–
25 % суммарных затрат на создание, введение в строй и эксплуатацию СТС. При
этом наблюдается тенденция к увеличению общей доли материальных затрат и
времени на проведение испытаний. Это определяется усложнением образцов,
расширением круга решаемых ими задач и разнообразием условий применения,
что ведет к увеличению объема и удорожанию испытаний.
Перспективные разработки СТС включают в себя все виды работ, направлен-
ных на создание программно-технических средств для экспериментальной про-
верки их ТТХ. Проектирование этих средств ориентировано на создание экспери-
ментальных образцов для испытаний, а не использование их в народном хозяйстве.
При заводских испытаниях и испытаниях на полигонах предварительные про-
верки функционирования АСОИУ в настоящее время принято целесообразным
производить с помощью КИМСа. С его помощью допускается также проводить
оценку характеристик АСОИУ, для проверки которых по объективным причинам
не могут быть обеспечены требуемые условия (проверка пропускной способности
системы, организация внешней помеховой и объектовой обстановки и др.).
КИМС — это, по существу, система, в большей своей части дублирующая
разрабатываемый и внедряемый образец объекта, среда функционирования для
В. А. Додонов
44
которого подменена аппаратно-программной моделью. Например, средой функ-
ционирования для КИМС РЛС является пространство координат математических
моделей различных целей, пространство параметров математических моделей
зондирующего и отраженного сигналов, различного рода шумов и помех. КИМС
обычно используются для ускорения разработки, отладки и внедрения СТС. Оп-
тимизация состава КИМС сводится к его компьютеризации.
Формальное определение КИМСа дано в работе [2]:
КИМС = (Модель среды) U (Обмен) U (Макет объекта),
где символ U — оператор объединения.
Макет объекта — аппаратно-программная реализация части объекта или объ-
екта в целом, отвечающая требованиям: функционального соответствия исходной
системе, соответствия используемых компонент, возможности реализации с кри-
терием меньших затрат (допустимы и другие критерии). Естественно, в качестве
макета может использоваться как образец объекта, так и объект, имеющий статус
штатного.
Модель среды — модель функционирования той части объекта или системы,
которая не критична для разработчика и допускает любые решения в ее реализа-
ции при сохранении параметров входа-выхода компонент.
Обмен — аппаратно-программная реализация системы КИМСа, обеспечи-
вающая параметрическую связь Макет и Модель объекта. В качестве системы
«Обмен» может быть использована аппаратура штатного взаимодействия.
Все составляющие указанного выражения — многопараметрические функции
одного класса, т.е. любая составляющая многопараметрической функции КИМС
может быть, в свою очередь, представлена многопараметрической функцией
КИМС со своим критерием эффективности.
Для большинства СТС критерий эффективности создаваемых КИМС можно
определить отношением объема программной реализации к объему аппаратно-
программной реализации.
В этом случае КИМС, полностью реализуемый с помощью персональных
компьютеров и компьютерных технологий, будет обладать 100 % эффективно-
стью и имеет определение: компьютерный комплексный имитационный модели-
рующий стенд.
КИМС для отработки АСОИУ должен представлять собой полунатурную мо-
дель «Внешняя обстановка — РЛС», в которой внешняя обстановка реализуется с
помощью физико-математической модели, а РЛС представлена в натурном виде.
Такая модель позволяет решать следующие задачи:
— оценить те ТТХ АСОИУ, которые невозможно оценить при натурных ис-
пытаниях из-за сложности и дороговизны;
— значительно уменьшить затраты на натурные испытания АСОИУ путем их
комбинации с испытаниями АСОИУ с помощью КИМС.
В настоящей работе рассматриваются вопросы организации структуры
КИМС для отработки функционирования и программно-алгоритмического обес-
печения опытных образцов АСОИУ в полунатурных условиях.
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2007, Т. 9, № 2 45
Назначение и основные функции комплексного
имитационного моделирующего стенда
КИМС предназначен для проведения конструкторских (стендовых) испыта-
ний опытных (экспериментальных) образцов бортовых АСОИУ, а также автоном-
ных испытаний (отладки) функциональных программ информационно-вычисли-
тельного комплекса (ИВК), входящего в состав системы.
Необходимость разработки и применения КИМС основана на том, что для
проведения стендовых испытаний создаваемых образцов АСОИУ и ее модулей
(подсистем) и проведения автономных испытаний программно-алгоритмического
обеспечения информационно-вычислительного комплекса системы требуется
имитировать входные потоки радиолокационной информации и регистрировать
результаты ее обработки. При этом необходимо, чтобы имитируемые входные по-
токи информации наиболее полно соответствовали реальным входным потокам [1
–4].
Это требование можно выполнить лишь путем применения программных мо-
делей, имитирующих внешнюю среду и работу отдельных устройств АСОИУ, а
также программного управления имитаторами входной информации. При этом
важно, чтобы вся имитируемая информация была распределена по реальным фи-
зическим каналам и временным тактовым интервалам, а также соответствовала
заданному (ожидаемому) диапазону условий внешней среды [5–7].
Применение КИМС позволяет эффективно решать широкий спектр задач,
возникающих при стендовой отработке и проведении испытаний опытных образ-
цов АСОИУ.
1. Стендовые испытания опытных образцов АСОИУ, включающие в себя:
— имитацию входных потоков информации;
— программное управление работой имитаторов радиолокационной инфор-
мации;
— регистрацию и статистическую обработку результатов, получаемых при
обработке имитируемой входной информации в информационно-вычислительном
комплексе системы;
— экспериментальную оценку тактико-технических характеристик испытуе-
мого опытного образца АСОИУ.
2. Автономные испытания функциональных программ информационно-
вычислительного комплекса системы:
— статический анализ программ и динамическое тестирование;
— оценка надежности программного обеспечения.
3. Комплексная стыковка отдельных приборов АСОИУ с информационно-
вычислительным комплексом системы, отработка принципов взаимодействия и
алгоритмов функционирования.
4. Доработка программ информационно-вычислительного комплекса системы
по результатам стендовых испытаний.
5. Регистрация основных параметров реальных входных и выходных потоков
радиолокационной информации при проведении стендовых испытаний опытного
образца АСОИУ.
В. А. Додонов
46
6. Статистическая обработка, отображение и документирование результатов
испытаний опытного образца АСОИУ.
В соответствии со своим назначением КИМС обеспечивает:
— вычисление значений параметров имитируемого входного потока инфор-
мации;
— передачу вычисленных значений параметров имитируемого потока ин-
формации на вход имитаторов и управление процессом передачи указанных дан-
ных;
— возможность варьирования значений параметров имитируемого входного
потока информации;
— ввод в оперативную память персональной ЭВМ, входящей в состав КИМС,
результатов обработанной в информационно-вычислительном комплексе инфор-
мации;
— статистическую обработку данных, получаемых в процессе обработки в
информационно-вычислительном комплексе входных потоков информации;
— статический анализ машинных программ информационно-вычислитель-
ного комплекса системы;
— формирование и ввод в оперативную память (ОП) штатных ЭВМ модулей
АСОИУ наборов текстовых данных, необходимых для динамических испытаний
программ информационно-вычислительного комплекса;
— имитацию работы отдельных устройств АСОИУ, являющихся абонентами
ЭВМ информационно-вычислительного комплекса;
— считывание из памяти ЭВМ информационно-вычислительного комплекса
машинных программ и запоминание их во внешней памяти;
— ввод в память ЭВМ информационно-вычислительного комплекса системы
модифицируемых участков машинных программ;
— печать таблиц информации;
— регистрацию основных параметров входных и выходных потоков инфор-
мации;
— статистическую обработку результатов испытаний опытного образца
АСОИУ и документирование результатов обработки;
— многократное воспроизведение условий, при которых ошибки в выходных
параметрах испытуемого образца АСОИУ превышают допустимые пределы.
Организация структуры комплексного имитационного
моделирующего стенда и его сопряжения с АСОИУ
КИМС работают на базе ПЭВМ, в состав которой входят:
— ПЭВМ, совместимая с ЭВМ информационно-вычислительного комплекса
на уровне системы команд;
— пульт управления (ПУ);
— устройство отображения (УО) — дисплей;
— алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ);
— внешняя память (ВП).
Кроме ПЭВМ, в состав КИМС входят физическая модель (ФМ), а также сле-
дующие устройства сопряжения с АСОИУ:
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2007, Т. 9, № 2 47
— устройство сопряжения с физической моделью (УСФМ);
— устройство сопряжения с локальной шиной (УСЛШ);
— устройство сопряжения с резидентными шинами (УСРШ) ЭВМ, входящих
в состав информационно-вычислительного комплекса системы.
Упрощенная структурная схема КИМС и его сопряжения с испытуемой
АСОИУ приведены на рисунке.
Упрощенная структурная схема КИМС и его сопряжения с испытуемой АСОИУ
Изображенная на рисунке упрощенная структурная схема КИМС и его со-
пряжения с испытуемой АСОИУ представляет собой объединение с помощью ло-
кальной шины информационно-вычислительного комплекса четырех подсистем:
— приемо-измерительного комплекса (ПИК);
— информационно-вычислительного комплекса (ИВК);
— системы отображения информации и управления (СОИУ);
— системы сопряжения с управляемым объектом (ССУО).
Физическая модель представляет собой совокупность устройств имитаторов
радиолокационной информации в различных диапазонах работы АСОИУ и
КИМС
ВП АЦПУ УО ПУ
Системная шина ПЭВМ
Процессор
Системная шина ПЭВМ
УСЛШ УСРШ УСФМ ФМ
ПЭВМ
ССУО ИВК ПИК
Локальная шина ИВК
СОИУ АСОИУ
В. А. Додонов
48
имитаторов помех. Имитируемая информация с выходов имитаторов в приемо-
измерительный комплекс передается на промежуточной частоте (ПЧ) по ПЧ-
каналу.
Устройство сопряжения с физической моделью предназначено для выполне-
ния следующих функций:
— запоминания вычисляемых программой имитации внешней среды (обста-
новки) массивов данных ( ){ }jiПД ,,b , определяющих положение j-го имитируемо-
го объекта в i-й момент времени в полярной системе координат: Д — дальность
«объект – РЛС АСОИУ», b — угол места, П — пеленг объекта;
— запоминания вычисляемых программой управления работой УСФМ мас-
сивов величин { }jit , где j
it — i-й момент времени относительно момента начала
имитации 0t , когда луч РЛС будет направлен на j-й объект;
— синхронизации передачи величин ( ) j
iПД ,,b на вход физической модели с
помощью величин { }jit .
Устройство сопряжения с локальной шиной информационно-вычислитель-
ного комплекса системы предназначено для обеспечения доступа со стороны
КИМС к информации и сигналам управления, передаваемыми между составными
подсистемами (модулями) АСОИУ.
Устройство сопряжения с резидентными шинами ЭВМ, входящими в состав
информационно-вычислительного комплекса, предназначено для обеспечения
доступа со стороны КИМС к полям памяти и внутренним регистрам ЭВМ инфор-
мационно-вычислительного комплекса системы.
ПЭВМ, входящая в состав КИМС, выбирается исходя из следующих требо-
ваний:
— процессор ПЭВМ должен иметь систему команд, идентичную системе ко-
манд процессоров, входящих в состав информационно-вычислительного ком-
плекса системы;
— подсистема ввода-вывода операционной системы ПЭВМ должна иметь
возможность расширения путем добавления драйверов УСФМ, УСЛШ и УСРШ;
— системная шина ПЭВМ должна иметь незадействованные порты ввода-
вывода для подключения устройств сопряжения с модулями АСОИУ и физиче-
ской модели;
— емкость внешней памяти ПЭВМ должна быть не менее 30 Мбайт.
Параметры быстродействия и памяти современных персональных компьюте-
ров во многих случаях обеспечивают имитацию исследуемых и разрабатываемых
систем в реальном масштабе времени.
Программное обеспечение комплексного
имитационного моделирующего стенда
Программное обеспечение КИМС представляет собой комплекс прикладных
программ, работающих под управлением операционной системы ПЭВМ, совмес-
тимой с операционной системой ЭВМ информационно-вычислительного ком-
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2007, Т. 9, № 2 49
плекса, подсистема ввода-вывода которой расширена путем добавления в нее
драйверов УСФМ, УСЛШ и УСРШ.
Комплекс прикладных программ КИМС включает в себя следующие про-
граммы:
1) программу выбора конкретного варианта имитируемой внешней среды,
предназначенную для вывода с пульта управления ПЭВМ, преобразования и за-
поминания исходных данных для программы имитации входного потока инфор-
мации. Исходными данными для программы имитации входного потока инфор-
мации являются:
— количество имитируемых объектов;
— координаты ( )000 ,, iii ПД b каждого объекта в начальный момент времени 0t
в полярной системе координат;
— величины N
iii HHH ,...,, 21 , определяющие высоту полета каждого из имити-
руемых объектов в моменты времени Nttt ,...,, 21 относительно времени 0t ;
— величины ( ) ( ) ( )N
iii KVKVKV ,,...,,,, 21 , определяющие скорость и курс
i-го объекта в моменты времени nttt ,...,, 21 ;
2) программу управления имитаторами физической модели, предназначен-
ную для вычисления массивов величины { }N
it , определяющих для каждого ими-
тируемого объекта моменты времени Nttt ,...,, 21 относительно 0t , когда луч РЛС
АСОИУ будет направлен на него. Исходными данными для нее являются:
— входные данные управления лучом РЛС АСОИУ (для активной РЛС с
электронным сканированием луча);
— величины ( ) j
iПД ,, b , определяющие положение j-го имитируемого объ-
екта в момент времени it в полярной системе координат;
3) программу имитации входных потоков информации, предназначенную для
вычисления величин, определяющих соответственно дальность до j-го объекта,
угол места, пеленг объекта, высоту, скорость и курс j-го объекта в момент време-
ни t соответственно:
( )
( )
( )
( )
( )
( ). ,
, ,
, ,
, ,
, ,
, ,
03
02
01
tKK
tVV
tHH
tПfП
tf
tДfД
j
i
j
t
j
i
j
t
j
t
j
t
jj
t
jj
t
jj
t
=
=
=
=
=
=
bb
4) программы статического контроля машинных программ информационно-
вычислительного комплекса;
5) программы динамических испытаний программ информационно-вычисли-
тельного комплекса;
В. А. Додонов
50
6) набор программ, предназначенных для комплексной стыковки отдельных
устройств АСОИУ, имитирующих выдачу с информационно-вычислительного
комплекса в стыкуемые устройства тестовой информации и управляющих сигна-
лов;
7) набор программ, предназначенных для проведения доработок программ
информационно-вычислительного комплекса по результатам полигонных (натур-
ных) испытаний;
8) программы статистической обработки результатов испытаний АСОИУ.
Испытание программ вторичной обработки
радиолокационной информации
Испытания программного обеспечения информационно-вычислительного
комплекса опытного образца системы проводятся с целью определения значений
показателей качества разрабатываемых программ и выявления программных
ошибок.
На этапе стендовых испытаний разрабатываемого опытного образца системы
автономные испытания программного обеспечения проводятся после стыковки
приборов и устройств модулей АСОИУ и комплексной отладки программ.
На этапе полигонных натурных испытаний системы — после проведения до-
работок программ по результатам испытаний.
Существуют два вида испытаний программ: статический анализ и динамиче-
ское тестирование.
Статический анализ разрабатываемых программ проводится с целью опреде-
ления значений следующих показателей качества испытуемых программ: кор-
ректность; правильность; математическое ожидание времени выполнения про-
граммы; объем постоянной памяти, необходимой для запоминания программы и
констант, используемых программой.
При статическом анализе для каждой из программ, входящих в состав испы-
туемого программного обеспечения, выполняется следующий объем проверок:
— проверка соответствия испытуемой программы, записанной в запоминаю-
щем устройстве ЭВМ, тексту программы, записанной в конструкторской доку-
ментации;
— контроль структуры исследуемой программы с целью выявления «тупи-
ков» и неиспользуемых ветвей;
— оценка времени, затрачиваемого процессором на выполнение исследуемой
программы;
— определение количества ячеек памяти, необходимых для запоминания ис-
пытуемой программы и констант;
— определение количества ячеек оперативной памяти, используемых про-
граммой;
— контроль правильности распределения оперативной памяти между про-
граммами, выполняющимися в мультипрограммном режиме.
Динамические испытания программного обеспечения проводятся с целью оп-
ределения значений функциональных показателей качества — точности, надеж-
ности и устойчивости к искажающим воздействиям.
Организация структуры компьютерного комплексного имитационного моделирующего стенда
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2007, Т. 9, № 2 51
Динамические испытания включают в себя:
— комплексное тестирование программного обеспечения;
— автономное тестирование испытуемых программ.
Комплексное тестирование ПО осуществляется в процессе проведения стен-
довых испытаний опытного образца АСОИУ, когда на вход ПИК системы посту-
пают имитируемые или реальные входные потоки информации. При этом значе-
ния функциональных показателей качества программного обеспечения определя-
ются путем статического анализа результатов обработки входных потоков ин-
формации, по количеству срывов правильного функционирования системы из-за
программных ошибок, по реакции системы на возникающие в ходе испытаний
сбои во входных потоках информации и отказы устройств системы.
Автономное тестирование осуществляется с помощью разработанных для
каждой испытуемой программы наборов тестовых данных. При проведении авто-
номного тестирования программ наборы тестовых данных считываются с внеш-
ней памяти ПЭВМ, вводятся в оперативную память ЭВМ системы, в которой раз-
мещена испытуемая программа, и инициируется начало ее выполнения.
В процессе выполнения испытуемой программы системы программами, вхо-
дящими в состав программного обеспечения КИМС, имитируется функциониро-
вание отдельных устройств системы, с которыми взаимодействует программа.
После выполнения испытуемой программы осуществляется вывод на печать ре-
зультатов, вырабатываемых программой, содержимого заданных участков памяти
и количества использования отдельных ветвей программы.
Для определения количества использования ветвей программы при каждом
прогоне в испытуемую программу вводятся специальные программы, фиксирую-
щие использование каждой ветви. Автономное тестирование испытуемой про-
граммы считается завершенным, если в результате многократного прогона ее с
различными наборами тестовых данных были задействованы все ее ветви.
Значения функциональных показателей качества испытуемой программы оп-
ределяется путем статистического анализа результатов многократного прогона
испытуемой программы.
Выводы
Предложена и реализована структура компьютерного комплексного имита-
ционного моделирующего стенда для отработки аппаратуры отдельных модулей
системы, системы в целом и ее программно-алгоритмического обеспечения при
проведении конструкторских (стендовых) испытаний опытных образцов АСОИУ.
КИМС, используемый для отладки аппаратуры и различных комплексов про-
грамм РЛС, состоит (по определению) из специализированных вычислительных
средств и блоков специфической аналоговой аппаратуры.
Многообразие математического обеспечения КИМС повышает производи-
тельность труда исполнителей, позволяет вести отладку программ в разных ре-
жимах, сокращает сроки отладки в целом, позволяет вести документирование и
анализ результатов практически с любой степенью детализации, как в процессе
исполнения программ, так и по результатам записи необходимой информации.
В. А. Додонов
52
Применение КИМС позволяет эффективно решать широкий спектр задач,
возникающих при стендовой отработке и проведении испытаний АСОИУ: стен-
довые испытания АСОИУ; автономные испытания функциональных программ
информационно-вычислительного комплекса; комплексную стыковку отдельных
приборов АСОИУ с информационно-вычислительным комплексом, отработку
принципов взаимодействия и алгоритмов функционирования; доработку про-
грамм информационно-вычислительного комплекса по результатам стендовых
испытаний; регистрацию основных параметров реальных входных и выходных
потоков радиолокационной информации при проведении стендовых испытаний
АСОИУ; статистическую обработку, отображение и документирование результа-
тов испытаний опытного образца АСОИУ и подготовку данных для разработки
приемосдаточных актов.
При создании КИМСа затраты на производство увеличиваются почти вдвое,
но появляется возможность: расширения фронта работ на некоторых этапах за
счет параллельного ведения работ различных групп специалистов и сокращения
сроков выпуска системы; диагностики и оценки работы системы в критических
режимах и получения информации для будущей модернизации или построения
новой, более качественной системы, которую другими способами получить прак-
тически невозможно; существенного сокращения затрат на проведение натурных
испытаний; быстрой замены или введения новых отдельных компонент системы
любого уровня сложности (компьютеры) и оценки предпринятого действия как с
точки зрения затрат, так и сточки зрения качества.
Очевидна возможность тиражирования систем КИМС средствами персональ-
ных компьютеров и компьютерных технологий массового спроса, включая воз-
можность использования локальных сетей.
1. Додонов А.Г., Путятин В.Г., Валетчик В.А. Организация структуры моделирующего
стенда для отработки функционирования бортовых радиолокационных комплексов // Реєстрація,
зберігання і оброб. даних. — 2006. — Т. 8, № 2. — С. 61–71.
2. Вопросы перспективной радиолокации, коллективная монография / Под редакцией А.В.
Соколова. — М.: Радиотехника, 2003. — 197 с.
3. Основы моделирования сложных систем: Учебное пособие для студентов ВУЗов / Под
общ. ред. И.В.Кузьмина. — К.: Вища школа, 1981. — 360 с.
4. Бусленко Н.Н. Моделирование сложных систем. — М.: Наука, 1968. — 356 с.
5. Моделирование в радиолокации / Леонов А.И., Васенев В.Н., Гайдуков Ю.И. и др. / Под
ред. А.И.Леонова. — М.: Сов. радио, 1979. — 264 с.
6. Шаракшанэ А.С., Железнов И.Г. Испытания сложных систем. — М.: Высшая школа, 1974.
— 184 с.
7. Испытания РЛС (оценка характеристик) / Леонов А.И., Леонов С.А. и др. / Под ред.
А.И.Леонова. — М.: Радио и связь, 1990. — 208 с.
8. Натурный эксперимент / Баклашов Н.И., Белюков А.Н. и др. / Под ред. Н.И. Баклашова.
— М.: Радио и связь, 1982. — 304 с.
Поступила в редакцию 21.05.2007
УДК 004.91
УДК 004.91
УДК 004.91
УДК 004.91
УДК 004.91
УДК 004.91
УДК 004.91
Организация структуры компьютерного комплексного
имитационного моделирующего стенда
Упрощенная структурная схема КИМС и его сопряжения с испытуемой АСОИУ
Изображенная на рисунке упрощенная структурная схема КИМС и его сопряжения с испытуемой АСОИУ представляет собой объединение с помощью локальной шины информационно-вычислительного комплекса четырех подсистем:
— оценка времени, затрачиваемого процессором на выполнение исследуемой программы;
— определение количества ячеек памяти, необходимых для запоминания испытуемой программы и констант;
— определение количества ячеек оперативной памяти, используемых программой;
— контроль правильности распределения оперативной памяти между программами, выполняющимися в мультипрограммном режиме.
— контроль правильности распределения оперативной памяти между программами, выполняющимися в мультипрограммном режиме.
— контроль правильности распределения оперативной памяти между программами, выполняющимися в мультипрограммном режиме.
— контроль правильности распределения оперативной памяти между программами, выполняющимися в мультипрограммном режиме.
— контроль правильности распределения оперативной памяти между программами, выполняющимися в мультипрограммном режиме.
— контроль правильности распределения оперативной памяти между программами, выполняющимися в мультипрограммном режиме.
3. Основы моделирования сложных систем: Учебное пособие для студентов ВУЗов / Под общ. ред. И.В.Кузьмина. — К.: Вища школа, 1981. — 360 с.
4. Бусленко Н.Н. Моделирование сложных систем. — М.: Наука, 1968. — 356 с.
5. Моделирование в радиолокации / Леонов А.И., Васенев В.Н., Гайдуков Ю.И. и др. / Под ред. А.И.Леонова. — М.: Сов. радио, 1979. — 264 с.
7. Испытания РЛС (оценка характеристик) / Леонов А.И., Леонов С.А. и др. / Под ред. А.И.Леонова. — М.: Радио и связь, 1990. — 208 с.
8. Натурный эксперимент / Баклашов Н.И., Белюков А.Н. и др. / Под ред. Н.И. Баклашова. — М.: Радио и связь, 1982. — 304 с.
Поступила в редакцию 21.05.2007
|